ISSN 2444-5002
Volumen 3, Número 9 – Julio – Septiembre -2017
Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
ECORFAN®
ECORFAN-Spain
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ECORFAN-Spain
Revista de Sistemas Computacionales y
TIC’s, Volumen 3, Número 9, de
Julio a Septiembre - 2017, e s u n a
revista editada trimestralmente por
ECORFAN-Spain. Calle
Matacerquillas 38, CP: 28411.
Moralzarzal -Madrid. WEB:
www.ecorfan.org/spain,
[email protected]. Editora en Jefe:
RAMOS– ESCAMILLA, María. Co-
Editor: MIRANDA-GARCÍA, Marta.
PhD. ISSN-2444-5002. Responsables de
la última actualización de este número de
la Unidad de Informática ECORFAN.
ESCAMILLA- BOUCHÁN, Imelda,
LUNA-SOTO, Vladimir, actualizado al
30 de Septiembre 2017.
Las opiniones expresadas por los autores
no reflejan necesariamente las opiniones
del editor de la publicación.
Queda terminantemente prohibida la
reproducción total o parcial de los
contenidos e imágenes de la publicación
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Presentación
ECORFAN, es una revista de investigación que pública artículos en el área de: Sistemas
Computacionales y TIC’s.
En Pro de la Investigación, Docencia, y Formación de los recursos humanos comprometidos con la
Ciencia. El contenido de los artículos y opiniones que aparecen en cada número son de los autores y
no necesariamente la opinión del Editor en Jefe.
Como primer artículo presentamos, Desarrollo de un sistema con aplicación móvil vinculada a
un sensor de presión en volante como herramienta ante secuestros y robo en vehículos, por MIRÓN-
CHACÓN, María José , SÁNCHEZ-MEDEL, Luis Humberto, CEPEDA-MORALES, Ismael Habacuq,
YOBAL-CASTRO, Sofía , con adscripción en elInstituto Tecnologico Superior de Huatusco, como
siguiente articulo presenatamos, Desarrollo de aplicación móvil como herramienta de aprendizaje para
Náhuatl en la variante Orizabese, por MIRÓN-CHACÓN María José , JIMÉNEZ-HERNÁNDEZ David,
JUÁREZ-IBÁÑEZ Julia Aideé, ANGHEVEN-NEGRETE Jesús Santiago, con adscripcion en el Instituto
Tecnológico Superior de Huatusco, como siguiente articulo tenemos, Configuración e instalación de una
infraestructura de red y el desarrollo de una aplicación móvil para la geolocalización de un usuario en
el ITSL con tecnología IPS, por RODRÍGUEZ-LOZANO, Karla Verónica, FLORES-LUÉVANOS,
María Guadalupe, MORENO- NUÑEZ, Elda, CANDELAS-SAUCEDO. José Ángel, con adscripción en
Instituto Tecnológico Superior de Lerdo, como siguiente articulo tenemo, Diseño novedoso de un sistema
domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y Arduino, por GARCÍA-MARTÍNEZ, Mario Alberto,
HERRERA-AGUILAR, Ignacio, REYES-NICOLÁS, Rafael, ALEGRÍA-VÁZQUEZ, Oliver, con
adscripción en el Instituto Tecnológico de Orizaba, como siguiente articulo tenemos, Entorno WEB para
el diagnóstico empresarial en investigación e innovación, por VILLALOBOS-ALONZO, María de los
Ángeles, ROMO-GONZÁLEZ, Ana Eugenia, GUTIÉRREZ-GONZÁLEZ, Daniel, LÓPEZ-
HERNÁNDEZ, Luis Manuel, con adscripción en la Universidad Tecnológica de Jalisco, como siguiente
articulo tenemos, Mantenimiento y vida media en los sistemas eléctricos, por MELCHOR-
HERNÁNDEZ, César Leonardo & MOLINA-GARCÍA, Moisés, con adscripción en el Instituto
Tecnológico Superior de Huatusco,como último artículo tenemos Diseño de herramientas Web como
objeto de aprendizaje para la Facultad De Medicina Torreón, por, TOVAR-ROSAS, Claudia Rocio,
GARZA-MOYA, Luis Roberto, BELTRÁN-BUSTAMANTE, Hector Eduardo, ARREOLA-
BURCIAGA , Josue Mizraim, con adscripción en la Universidad Politécnica de Gómez Palacio.
Contenido
Artículo Pág.
Desarrollo de un sistema con aplicación móvil vinculada a un sensor de presión en volante
como herramienta ante secuestros y robo en vehículos
MIRÓN-CHACÓN, María José , SÁNCHEZ-MEDEL, Luis Humberto, CEPEDA-MORALES,
Ismael Habacuq, YOBAL-CASTRO, Sofía
1-6
Desarrollo de aplicación móvil como herramienta de aprendizaje para Náhuatl en la
variante Orizabese
MIRÓN-CHACÓN María José , JIMÉNEZ-HERNÁNDEZ David, JUÁREZ-IBÁÑEZ Julia
Aideé,ANGHEVEN-NEGRETE Jesús Santiago
7-13
Configuración e instalación de una infraestructura de red y el desarrollo de una aplicación
móvil para la geolocalización de un usuario en el ITSL con tecnología IPS.
RODRÍGUEZ-LOZANO, Karla Verónica, FLORES-LUÉVANOS, María Guadalupe,
MORENO-NUÑEZ, Elda, CANDELAS-SAUCEDO, José Ángel.
14-24
Diseño novedoso de un sistema domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y Arduino GARCÍA-MARTÍNEZ, Mario Alberto, HERRERA-AGUILAR, Ignacio, REYES-NICOLÁS,
Rafael, ALEGRÍA-VÁZQUEZ, Oliver
25-34
Entorno WEB para el diagnóstico empresarial en investigación e innovación
VILLALOBOS-ALONZO, María de los Ángeles, ROMO-GONZÁLEZ, Ana Eugenia,
GUTIÉRREZ-GONZÁLEZ, Daniel, LÓPEZ-HERNÁNDEZ, Luis Manuel
35-50
Mantenimiento y vida media en los sistemas eléctricos
MELCHOR-HERNÁNDEZ, César Leonardo & MOLINA-GARCÍA, Moisés
51-60
Diseño de herramientas Web como objeto de aprendizaje para la Facultad De Medicina
Torreón
TOVAR-ROSAS, Claudia Rocio, GARZA-MOYA , Luis Roberto, BELTRÁN-
BUSTAMANTE, Hector Eduardo, ARREOLA-BURCIAGA, Josue Mizraim
61-67
Instrucciones para Autores
Formato de Originalidad
Formato de Autorización
1
Artículo Revista de Sistemas Computacionales y TIC`s Septiembre 2017 Vol.3 No.9 1-6
Desarrollo de un sistema con aplicación móvil vinculada a un sensor de presión en
volante como herramienta ante secuestros y robo en vehículos
MIRÓN-CHACÓN, María José †, SÁNCHEZ-MEDEL, Luis Humberto, CEPEDA-MORALES, Ismael
Habacuq, YOBAL-CASTRO, Sofía
División de Ingenierira en Sistemas Computacionales, Instituto Tecnologico Superior de Huatusco
Recibido Junio 22, 2017; Aceptado Agosto 09, 2017
Resumen
El desarrollo de una aplicación para dispositivos
móviles, vinculada mediante tecnología Bluetooth
con un dispositivo electrónico con sensor de presión
ubicado estratégicamente en el volante de un
vehículo, tiene el objetivo de fungir como sistema de
alerta ante secuestros, robos o delitos que sufren los
conductores del transporte público y privado. La
aplicación móvil se desarrolló en Android con B4A, y
la programación del dispositivo para el volante
empleó tarjeta IOIO-OTG conectados con sensores
resistivos y módulo Bluetooth para establecer
comunicación con la app. El conductor de un vehículo
al ser víctima de un delito o estar en situación de
peligro, podrá presionar discretamente los sensores en
el volante durante tres segundos, para activar una
alerta silenciosa conFiguraurada por el usuario al
instalar la aplicación, misma que al reconocer el
llamado de alerta, llamará a un contacto
predeterminado o enviará un mensaje indicando la
ubicación en tiempo real de la víctima. Con este
sistema se pretende ofrecer herramientas preventivas
y de apoyo a la localización de personas afectadas por
la delincuencia o que se encuentren en alguna
situación de emergencia.
Seguridad, Aplicación móvil, GPS, Alertas
Abstract
The development of an application for mobile
devices, linked by Bluetooth technology with an
electronic device with pressure sensor located
strategically on the steering wheel of a vehicle, has the
objective of acting as a system to alert against
kidnappings, robberies or crimes suffered by drivers
Public and private transport. The mobile application
was developed on Android with B4A, and the device
programming for the steering wheel used IOIO-OTG
card connected with resistive sensors and Bluetooth
module to establish communication with the app. The
driver of a vehicle when being a victim of a crime or
being in danger, can discreetly press the sensors on the
steering wheel for three seconds, to activate a silent
alert set by the user when installing the application,
same as recognizing the call Alert, it will call a default
contact or send a message indicating the victim's real-
time location. This system is intended to provide
preventive and support tools for locating people
affected by crime or who are in an emergency
situation.
Security, Mobile application, GPS, Alerts
Citación: MIRÓN-CHACÓN, María José , SÁNCHEZ-MEDEL, Luis Humberto, CEPEDA-MORALES, Ismael Habacuq,
YOBAL-CASTRO, Sofía. Desarrollo de un sistema con aplicación móvil vinculada a un sensor de presión en volante como
herramienta ante secuestros y robo en vehículos. Revista de Sistemas Computacionales y TIC’S 2017, 3-9: 1-6
†Investigador contribuyendo como primer autor.
©ECORFAN-Spain www.ecorfan.org/spain
MIRÓN-CHACÓN, María José , SÁNCHEZ-MEDEL, Luis Humberto,
CEPEDA-MORALES, Ismael Habacuq, YOBAL-CASTRO, Sofía. Desarrollo de un sistema con aplicación móvil vinculada a un sensor de
presión en volante como herramienta ante secuestros y robo en
vehículos. Revista de Sistemas Computacionales y TIC’S 2017.
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2
Artículo Revista de Sistemas Computacionales y TIC`s Septiembre 2017 Vol.3 No.9 1-6
Introducción
El transporte público y privado tal como taxis y
microbuses, son indispensables para el
funcionamiento de una ciudad, ya que no todas
las personas tienen la posibilidad de tener un
automóvil propio, aunque tienen la necesidad de
transportarse.México es uno de los países que
reporta un alto índice de secuestros a nivel
mundial. De diciembre del 2012 a enero del
2016 se contabilizaron un total de 7,129
secuestros; de los cuales, tan sólo en el mes de
enero del 2016 fueron reportados en nuestra
Entidad Federativa 25 secuestros. La cifra es
contundente, casi un secuestro por día, como
muestra la Figuraura 1.
Gráfico 1 Índice de secuestros en México
Fuente: Fundación Alto al Secuestro 2016
Las estadísticas revelan que la
inseguridad es un tema puntualmente
importante en las familias veracruzanas, y por
supuesto, en familias de México y del mundo
[1].
La necesidad de trasladarse de un lugar a
otro de la creciente población en las ciudades ha
llevado al servicio del transporte público a ser
considerado como una herramienta primordial
para apoyo a las actividades cotidianas de la
población. Actualmente los ciudadanos presentan
inseguridad y angustia por saber si abordarán un
taxi confiable o si llegarán a su destino y de igual
forma, el taxista que no sabe quién es la persona
a la que le presta el servicio y cuáles son sus
verdaderas intenciones.
Existen diversos sistemas de alarma los
cuales cuentan con diversas características, a
continuación, se describen brevemente cada uno
de ellos.
Sistema de alarma silenciosa
Es un sistema embebido que cuenta con GPS y
comunicación Half-Dúplex vía radio, la
activación del sistema es realizado mediante un
botón de “pánico”, el cual puede ser activado
discretamente. Al activar el botón de
emergencia, se envía una señal al sito del taxi
seguro, en donde se trata de localizar al conductor
y mediante una clave se puede corroborar si el
sistema ha realizado algún fallo; este sistema está
puesto en marcha en el Valle de Toluca.
Sistemas en software con GPS
Los sistemas como Uber funcionan como SAS
(Software As a Service), sus principales funciones
son: Solicitar viaje, comprobar confiabilidad en el
conductor mediante calificación y aviso si no se
ha llegado al destino.La aplicación Taxi Seguro
cuenta con un sistema de alarma que emplea GPS
para ubicar al usuario, rastrea taxis más cercanos
en la zona; cuenta con un sistema de alarma
activado manualmente por el usuario conductor o
cliente.
MIRÓN-CHACÓN, María José , SÁNCHEZ-MEDEL, Luis Humberto,
CEPEDA-MORALES, Ismael Habacuq, YOBAL-CASTRO, Sofía. Desarrollo de un sistema con aplicación móvil vinculada a un sensor de
presión en volante como herramienta ante secuestros y robo en
vehículos. Revista de Sistemas Computacionales y TIC’S 2017.
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Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
Septiembre 2017 Vol.3 No.9 1-6
Artículo
Metodología a desarrollar
Modelo de proceso evolutivo (espiral).
La aplicación está basada en la metodología
espiral del proceso del software [4] y [5].
Propuesto en primer lugar por Barry Boehm, el
modelo espiral es un modelo evolutivo del
proceso del software y se acopla con la
naturaleza iterativa de hacer prototipos con los
aspectos controlados y sistémicos del modelo de
cascada. Tiene el potencial para hacer un
desarrollo rápido de versiones cada vez más
completas.
Implementación de la metodología
Planeación: Se planteó la idea, pasos para
llevarla a cabo y se hizo un cronograma de
las actividades.
Modelado: Se creó el diseño de interfaz
para la aplicación del celular y el modelo
del prototipo para botón de pánico.
Construcción: Se llevó a cabo la
programación de la aplicación y el
desarrollo del botón de pánico y entablo
comunicación con la aplicación. Se
realizaron pruebas para verificar el
funcionamiento del prototipo.
Entrega: Se probó el botón de pánico en
taxis y autos particulares.
Comunicación: Se mantiene en constante
contacto con personas que ofrecen el
servicio del transporte público privado
con el fin de recibir retroalimentación
sobre posibles mejoras en el
funcionamiento del dispositivo
Diseño del dispositivo
El diseño propuesto en este artículo se basa a la
protección por parte del conductor, en la cual
puede activar el sistema de alarma mediante la
presión a sensores resistivos, que mediante un
algoritmo basado en tiempo es posible
determinar si se ha dado un falso positivo.
Análisis de requerimientos
El análisis de requerimientos tiene como objetivo
crear un sistema discreto, seguro y que permita
detectar la posición del usuario conductor a
momentos discretos.
El sistema cuenta con 1 sensor de presión
resistivo, mediante el cual se podrá percibir la
presión ejercida por el usuario. Este dispositivo se
localiza en el volante del automóvil, de esta forma
se logra que el dispositivo sea discreto y no
dependa de un botón de activación, sino de la
presión ejercida en el volante.
Figuraura 1 Diagrama a bloques del sistema Transportec
Fuente: Elaboracion propia
La información provista por el sensor es
enviada a una tarjeta IOIO y un adaptador
Bluetooth, los cuales sirven como convertidores
ADC y enlace al SmartPhone.
Para calcular los valores digitales a
comprar en la App del SmartPhone, se debe
considerar que el sensor está recubierto por una
funda de plástico que puede alterar la medida, por
lo que se debe de terminar el span necesario bajo
el cual se puede detectar una presión por parte del
conductor [2], [3] y [6].
El proceso de cálculo del span necesario
para el convertidor analógico digital se obtiene a
partir de la ecuación 1, en donde a 10 bit el voltaje
de paso Vp de 10 bit es de 4.8 mV. El span de
voltaje o Vspan lo indica la ecuación 2, por lo que
el número de pasos con el cual es posible trabajar
se determinó por la ecuación 3 que es la relación
del span de voltaje proporcionado por el sensor
resistivo y el voltaje de paso a 10 bit.
MIRÓN-CHACÓN, María José , SÁNCHEZ-MEDEL, Luis Humberto,
CEPEDA-MORALES, Ismael Habacuq, YOBAL-CASTRO, Sofía. Desarrollo de un sistema con aplicación móvil vinculada a un sensor de
presión en volante como herramienta ante secuestros y robo en
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Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
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Artículo
Los 235 pasos permiten un escalamiento
proporcional de 0 a 100% sin pérdida
significativa de información ó réplica de la
misma, a diferencia de una resolución de 8 bit
que al calcular mediante las ecuaciones 1, 2 y 3
se obtendrían 59 pasos distintos por lo que un
escalamiento de 0 a 100% no involucraría una
pérdida significativa pero perdería la propiedad
proporcional deseada del sensor resistivo.
𝑉𝑝10𝑏𝑖𝑡 =5
210 = 4.8𝑚𝑉 (1)
𝑉𝑠𝑝𝑎𝑛 = 𝑉𝑠𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑠𝑚𝑖𝑛 = 4.43𝑉 − 3.3𝑉=1.13V (2)
𝑁𝑝𝑎𝑠𝑜𝑠 =1.13𝑉
4.8𝑚𝑉= 235.41 𝑝𝑎𝑠𝑜𝑠 (3)
Diseño de la interfaz
El análisis de requerimientos indica que el
sistema debe de ser seguro, por lo que se agrega
un inicio de sesión al dispositivo como lo
muestra la Figuraura 2.
Figuraura 2 Inicio de sesión del sistema TransporTec
Fuente: Elaboracion propia
Una vez que se ha iniciado sesión, el
sistema detecta la posición del conductor
mediante GPS y se enlaza con el volante del
automóvil mediante Bluetooth.
Al presionar durante un tiempo de 2
segundos la misma área del volante en donde se
encuentra ubicado el sensor, el sistema enviara
una llamada a un número predeterminado por el
usuario, además de enviar por SMS la ubicación
dada por el GPS del Smartphone.
Figuraura 3 Prueba del sistema Fuente: Elaboracion propia
Resultados
Se realizaron pruebas del sistema vinculando el
dispositivo electrónico con la aplicación para
dispositivos móviles con sistema operativo
Android; en los cuales se obtuvieron resultados
satisfactorios de enlace y posteriormente, se
procedió a realizar 100 pruebas de operación del
sistema completo, activando el sensor en el
volante para las llamadas de auxilio piloto.
La Figuraura 3 muestra el sistema armado
y su prueba mediante la presión continua del
punto en donde se localiza el sensor de presión.
Al activarse, procede a realizar la llamada de
auxilio a un número predeterminado por el
usuario de la aplicación. El sistema utiliza
servicios de Android para asegurar la discreción
de procedimientos de auxilio. En la aplicación se
hace uso del GPS mediante el botón de “Mi
monitor”, en el cual se selecciona de una lista de
tus contactos a la persona a la que se desea enviar
una clave de rastreo para realizar el monitoreo en
tiempo real del usuario solicitante.
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presión en volante como herramienta ante secuestros y robo en
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Artículo
El sistema procesa datos de la latitud y
longitud de la ubicación de usuario, enviando un
mensaje de monitoreo a su contacto adjuntando
un enlace del sitio web. Se realizaron
demostraciones y pruebas funcionales del
sistema en la empresa Radio taxi Platinum
obteniendo un índice de aceptación e interés por
adquirir el sistema del 87.5 %.
Anexos
Conductor ¿Le gustaría a usted adquirir este sistema?
1 Si
2 Si
3 Si
4 Si
5 Si
6 Si
7 Si
8 Si
Tabla 1 Resultados de encuesta realizados a conductores
de la empresa Radio Taxi Platinum
Fuente: Elaboracion propia
Conductor
¿Considera usted que el sistema con aplicación móvil
vinculada a un sensor de presión en volante es una
herramienta anti secuestros?
1 Si
2 Si
3 Si
4 Si
5 Si
6 Si
7 Si
8 Si
Tabla 2 Resultados de la encuesta realizada a
conductores de la Empresa Radio Taxi Huatusco
Fuente: Elaboración propia
Agradecimiento
Se agradece al Instituto Tecnológico Superior
de Huatusco por el apoyo prestado para la
realización de este proyecto y su publicación,
así como a la empresa de Radio Taxi Platinum
sociedad CROC para las pruebas del prototipo.
Conclusiones
El principal temor de los conductores es ser
víctima de secuestro sin poder notificar a sus
seres queridos o compañeros que necesitan
auxilio.
El cien por ciento de conductores coincide
en que el botón de pánico propuesto es una
herramienta antisecuestro que les permitiría
operar con mayor seguridad, por lo cual están
dispuestos adquirirlo.
Se espera continuar con el diseño de
equipos relacionados a proveer seguridad en los
traslados, incluyendo en un futuro dispositivos
wereables para ciudadanos que no cuenten con un
vehículo y prefieran trasladarse caminando, en
bicicleta u otro medio.
Referencias
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Septiembre 09, 2016, de Asociación Alto al
Secuestro Sitio web:
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Programming” (2010), Editorial wrox.
[3] Monk S., “Making Android Accessories with
IOIO, Going mobile with sensors, lights, motors,
and robots” (2012), editorial O’reilly, primera
edición febrero ISBN: 978-1-449-32328-8.
[4] E112 - Emergencias 112. (n.d.). Retrieved
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[5] Roger S. Pressman. (2010). Ingeniería del
software UN ENFOQUE PRÁCTICO. México:
McGraw-Hill.
[6] Tomas Girones, J., “El gran libro de Android”
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presión en volante como herramienta ante secuestros y robo en
vehículos. Revista de Sistemas Computacionales y TIC’S 2017.
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Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
Septiembre 2017 Vol.3 No.9 1-6
Artículo
Amato, D., Juan, P., Dominguez, L., Perez, A.,
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Sitio web: http://www.redalyc.org/home.oa
7
Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
Septiembre 2017 Vol.3 No.9 7-13 Artículo
Desarrollo de aplicación móvil como herramienta de aprendizaje para Náhuatl en la
variante Orizabese
MIRÓN-CHACÓN María José †, JIMÉNEZ-HERNÁNDEZ David, JUÁREZ-IBÁÑEZ Julia Aideé,
ANGHEVEN-NEGRETE Jesús Santiago
División de Ingeniería en Sistemas Computacionales, Instituto Tecnológico Superior de Huatusco
Recibido Julio 11, 2016; Aceptado Agosto 20, 2017
Resumen
Se plantea el desarrollo de una aplicación para
dispositivos móviles a través de la plataforma Android,
enfocada a la enseñanza del dialecto Náhuatl. El
objetivo es diseñar y desarrollar un sistema en dicha
plataforma, la cual sea capaz de mostrar botones con
funcionalidades específicas que ayuden, junto con el
uso de los sentidos como son la vista y el oído, a tener
un mejor entendimiento del dialecto Náhuatl en la
variante Orizabense. Para el desarrollo de la app se
utilizó Android Studio, como plataforma de
programación y cuyo lenguaje base es Java. Como
resultado se logró la implementación de una
herramienta de apoyo al aprendizaje, que permite
visualizar y escuchar en tiempo real la pronunciación,
escritura y significado de palabras básicas del dialecto,
las cuales son comúnmente utilizadas en
conversaciones básicas. Con esta aplicación se
pretende fomentar en las comunidades indígenas y
población hispanohablante la preservación y difusión
de sus dialectos y tradiciones por medio de la inclusión
en la tecnología a través de aplicaciones móviles.
Aplicación, Android, Enseñanza, Náhuatl
Abstract
The development of an application for mobile devices
through the Android platform, focused on the teaching
of the Nahuatl dialect, is proposed. The objetive is to
design and develop a system in this platform, which is
able to display buttons with specific features that help,
along with the use of the senses such as sight and
hearing, to have a better understanding of the Nahuatl
dialect in the Orizabense variant. For the development
of the app was used Android Studio, as a programming
platform for mobile applications oriented to devices
with Android Operating System and whose base
language is Java. As a result, a learning support tool
was implemented, which allows the visualization and
listening in real time of the pronunciation, writing and
meaning of basic dialect words, which are commonly
used in basic conversations. This application aims to
encourage the indigenous communities and the
Spanish-speaking population to preserve and
disseminate their dialects and traditions by means of
inclusion in technology through mobile applications.
Application, Android, Teaching, Nahuatl
Citación: MIRÓN-CHACÓN María José, JIMÉNEZ-HERNÁNDEZ David, JUÁREZ-IBÁÑEZ Julia Aideé, ANGHEVEN-
NEGRETE Jesús Santiago. Desarrollo de aplicación móvil como herramienta de aprendizaje para Náhuatl en la variante
Orizabese. Revista de Sistemas Computacionales y TIC’S 2017, 3-9: 7-13
† Investigador contribuyendo como primer autor.
©ECORFAN-Spain www.ecorfan.org/spain
MIRÓN-CHACÓN María José, JIMÉNEZ-HERNÁNDEZ David,
JUÁREZ-IBÁÑEZ Julia Aideé, ANGHEVEN-NEGRETE Jesús
Santiago. Desarrollo de aplicación móvil como herramienta de aprendizaje para Náhuatl en la variante Orizabese. Revista de Sistemas
Computacionales y TIC’S.2017.
ISSN-2444-5002
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Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
Septiembre 2017 Vol.3 No.9 7-13 Artículo
Introducción
El lenguaje es una herramienta de comunicación
para aprender, integrarse a la cultura, e interactuar
en sociedad. En México hay numerosas familias
hablantes del español y pocas del Náhuatl, hoy en
día es poco común encontrar en la calle o lugares
públicos, personas que hagan uso de su lengua
materna (Náhuatl). El Instituto Nacional de
Estadística y Geografía (INEGI, 2017) señala que
entre la población indígena son menos los niños y
jóvenes que dominan un dialecto que los que no
lo hablan, por lo que hay un proceso de pérdida
de la lengua indígena, es decir, las generaciones
mayores no enseñan su lengua materna a las
nuevas generaciones.En el Estado de Veracruz, la
Academia Veracruzana de Lenguas Indígenas
(AVELI), cataloga las lenguas indígenas
veracruzanas y sus variantes lingüísticas. En este
sentido, el Náhuatl se registra con cinco variantes:
de la Huasteca Veracruzana, de la Sierra de
Zongolica, del Sur (Mecayapan), del Sur
(Pajapan) y del Sur (Zaragoza) (AVELI, 2015).
En este artículo se describe el diseño
fundamental de una aplicación móvil para la
enseñanza del Náhuatl, desarrollado en Android
Studio, como plataforma de programación para
aplicaciones móviles orientadas a dispositivos
con Sistema Operativo Android. Como resultado
del proceso, se logró la implementación de una
herramienta de apoyo al aprendizaje y a la mejora
de la inteligencia lingüística, debido a que
permite visualizar y escuchar en tiempo real la
pronunciación, escritura y significado de palabras
básicas del dialecto.
Planteamiento del problema
En México, 7 millones 382 mil 785 personas de 5
años y más hablan alguna lengua indígena, las
más habladas son: Náhuatl, Maya y lenguas
Mixtecas (INEGI, 2017a).Una de las dificultades
más grandes que enfrenta el Náhuatl, no es tanto
el número de niños que no logren leer, sino que
en la práctica se les dificulta comprender muchos
de los textos escritos que algunos autores
producen.
El niño es un sujeto que activamente va
construyendo su conocimiento en interacción con
su entorno social. Por lo tanto el padre de familia
o maestro que interactúa con él en la construcción
social de significados a partir de un texto impreso
o sonidos, busca lograr consolidar una serie de
capacidades que le permitan alcanzar una
comprensión socialmente significativa de aquello
que escuche y lea.
El Instituto Nacional de Estadística y
Geografía señala que entre la población indígena
son menos los niños y jóvenes que dominan un
dialecto que los que no lo hablan, por lo que hay
un proceso de pérdida de la lengua indígena, que
no es exclusivo de México, ya que más de la
mitad de las lenguas en el mundo están
moribundas, es decir, las generaciones mayores
no están enseñando la lengua indígena a las
nuevas generaciones (INEGI, 2017b).
La problemática que se aborda en esta
investigación, es realizar una propuesta de diseño
y desarrollo de una aplicación móvil que a través
del uso de elementos visuales y auditivos
incremente el aprendizaje significativo; aplicando
en la construcción metodologías evolutivas o
incrementales, de tal forma que permitan la
incorporación de nuevos módulos y cumplir con
los requerimientos de usabilidad, fácil
mantenimiento, escalabilidad y flexibilidad.
Metodología de desarrollo
El modelo de prototipos pertenece a los modelos
de desarrollo evolutivo. El diseño rápido permite
crear una representación de los aspectos del
software que serán visibles para el usuario final.
Este diseño permite la construcción de un
prototipo, el cual es evaluado por el cliente para
una retroalimentación. La interacción del usuario
con el prototipo permite que se ajuste a las
necesidades del cliente; esto permite que el
desarrollador entienda mejor sus actividades y
objetivos, y el cliente visualice resultados a corto
plazo. La metodología de prototipos cuenta con
las siguientes etapas (Pressman, 2010):
MIRÓN-CHACÓN María José, JIMÉNEZ-HERNÁNDEZ David,
JUÁREZ-IBÁÑEZ Julia Aideé, ANGHEVEN-NEGRETE Jesús
Santiago. Desarrollo de aplicación móvil como herramienta de aprendizaje para Náhuatl en la variante Orizabese. Revista de Sistemas
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Plan rápido: La planeación de lo que consta
la plataforma, realiza una revisión de las
herramientas o aplicaciones que trabajan de
manera similar y estudiar la segmentación o
entorno a la que es dirigida la aplicación.
Modelado, diseño rápido: Se realizan
bosquejos de cómo el usuario visualiza el
software, selección de colores e imágenes
que se determinaron. Esta actividad se
realizó mediante maquetas (mockups).
Construcción del prototipo: Se crea el
primer ejemplar que sirve de base para tener
una visión general de las funciones y demás
detalles de la aplicación.
Desarrollo, entrega y retroalimentación:
Realizar el total desarrollo del software,
entregar al usuario una primera versión
semi-completa y retroalimentar el software.
Comunicación: Tener una constante
comunicación con el usuario final para
detectar inconformidades en
funcionamiento y al entregar el desarrollo
finalizado, comprobar que se entrega una
versión de calidad, lo más optimizada
posible.
Entrega del desarrollo final: Al haber
realizado pruebas de funcionalidad a un
pequeño grupo de personas para comprobar
desempeño y resultados favorables, se
entrega el software terminado.
Estos pasos que ofrece el modelo de
prototipos, permitirá desarrollar un
software con calidad en funcionalidad y con
todos los requerimientos que en un
principio se determinaron, por este motivo
fue la metodología a seguir para la
investigación.
Desarrollo
Una vez que se realizó la planeación y modelado
rápido, la etapa siguiente consiste en la
construcción del primer prototipo, en la cual se
incluyeron los siguientes módulos:
Pantalla de presentación: Define cómo
inicia la aplicación y el comportamiento del
dispositivo en cuanto a la orientación
(véase Figuraura1).
Figuraura 1 Pantalla de presentación
Fuente: Elaboración propia
Pantalla de módulos disponibles: Muestra
alternativas de exploración para el usuario,
entre las que destacan: Juega, Traduce y
Explora (véase Figura.2).
Figuraura 2 Pantalla de módulos disponibles
Fuente: Elaboración propia
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Dentro del módulo Juega existen dos
submódulos: “Adivina la palabra” y “Escucha y
acierta” (véase Figura.3).
Figura 3 Submódulos del menú Juega
Fuente: Elaboración propia
Submódulo Adivina la palabra: se
muestra una imagen que representa el significado
de una de las opciones que se dan como respuesta,
su principal característica es la capacidad de
seleccionar un resultado y seguir respondiendo
ejercicios del mismo tipo, permitiendo al usuario
reforzar sus conocimientos (véase Figura.4).
Figura 4 Submódulo Adivina la palabra
Fuente: Elaboración propia
Submódulo Escucha y acierta: muestra un
ícono para la reproducción de una pista de
audio, que al reproducirse, activa un sonido
con la pronunciación de una palabra en
Náhuatl, permitiendo al usuario elegir una
de las imágenes a la cual corresponda el
audio (véase Figura.5).
Figura 5 Submódulo Escucha y acierta.
Fuente: Elaboración propia
Dentro del módulo Explora, existen nueve
submódulos los cuales son Abecedario, Números,
Colores, Frutas, Familia, Saludos, Cuerpo
Humano, Ropa y Lugares (véase Figura.6).
Figura 6 Submódulos de Explora
Fuente: Elaboración propia
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Para el desarrollo de estos submódulos, se
consideró como principal característica, la
capacidad de seleccionar un elemento y escuchar
su pronunciación en Náhuatl, permitiendo que el
usuario practique el lenguaje provocando así la
expansión de su vocabulario mediante la práctica
de escucha y repetición. Cada palabra en la
categoría, se incluye escrita en Español y
Náhuatl.
Traductor Español-Náhuatl
Una de las herramientas que contribuyen a
incrementar el valor de la aplicación móvil con
respecto a otros proyectos que atienden
problemáticas similares como son: “Diccionario
Náhuatl-Español Totlajtolpialis” (Soca, 2016),
“Vamos a aprender Mixteco” (SDpNoticias,
2016), “Tozcatl” (Viñas, 2016) y “Náhuatl
Naman” (Polanco, 2016), es el módulo de
traducción del Español al Náhuatl. La Figura.7
muestra la captura de pantalla del módulo que
funge como traductor. La función se ejecuta al
presionar el botón de traducir, activando el
micrófono del dispositivo móvil para permitir al
usuario dictar una palabra en español, que la
aplicación traduce y reproduce en Náhuatl. En
esta mejora se tomaron en consideración
expresiones más comunes usadas por la sociedad,
entre las que destacan:
Si
No
¿Cómo estás?
¿Cómo te llamas?
¿En dónde vives?
¿Cuántos años tienes?
Mi nombre es
Gracias
Entre otros.
Figura 7 Módulo Traductor
Fuente: Elaboración propia
Su funcionamiento se explica ilustrado en
la Figura.8, en el caso de uso del módulo de
traducción del español al náhuatl.
Figura 8 Funcionamiento Módulo traducción del español
al náhuatl
Fuente: Elaboración propia
Resultados
Se realizaron pruebas de usabilidad (Enriquez,
2013) con la técnica pasillo de pruebas de la
aplicación para el aprendizaje básico de Náhuatl
orizabense por estudiantes en el municipio de
Huatusco, Veracruz.
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Este lugar tiene amplia interacción de sus
pobladores con indígenas procedentes de algunas
regiones cercanas del estado de Puebla, que
vienen al municipio a comercializar sus productos
y artesanías para el sustento familiar. Como
resultado, de los 20 encuestados sobre el
prototipo, el 95 % considera apropiados los
gráficos de la aplicación, 90% opinan que al
utilizar el prototipo se interesan por adquirirlo e
instalarlo en su teléfono, y 90% dijeron que la
interfaz es intuitiva y de fácil manejo.
Con el desarrollo del presente trabajo
logramos desarrollar la primera versión de una
aplicación móvil compatible con sistemas
operativos Android, misma que ha servido de
guía para poder incursionar en desarrollos de más
módulos, además de la integración de las
herramientas y bibliotecas, para diseñar,
programar y probar nuevas actividades donde los
usuarios pueden obtener beneficios en su
aprendizaje del Náhuatl, impactando
positivamente a la sociedad en general que
necesite interactuar con indígenas en ámbitos
como el comercio, educación, o atención en
juicios orales.
También se logró conocer las bases del
diseño de aplicaciones móviles y del desarrollo en
éstas plataformas, y se tiene como proyección que
sirva como base para el diseño de proyectos más
sofisticados enfocados a otros sectores de la
sociedad, con otros dialectos o lenguas que se
encuentren en peligro de desaparecer.
Agradecimientos
Agradecemos al Instituto Tecnológico Superior
de Huatusco por todo el apoyo brindado durante
la elaboración de éste y otros proyectos.
Conclusiones
Los dispositivos móviles, debido a su
portabilidad y las diversas características con las
que cuentan como micrófonos, cámaras, GPS,
giroscopios, etc., son utilizados en diferentes
actividades y tareas cotidianas como de
entretenimiento, trabajo, educación, etc., pero
para ello se apoyan de las diferentes aplicaciones
que se encuentran disponibles en el mercado. Tal
es el caso de la aplicación presentada en este
artículo, la cual permitió conocer las
problemáticas que el dialecto Náhuatl presenta en
la actualidad, con el objetivo de preservar y
fortalecer nuestras raíces para contribuir al
aprendizaje de la cultura de México.
El interés inicial de realizar la
investigación surgió por la poca información
documental disponible en el sitio del Instituto
Nacional de Lenguas Indígenas (INALI) de la
variante del Náhuatl en la zona central del Estado
de Veracruz (INALI, 2017). Basados en esta
experiencia, en un futuro se podrán desarrollar
más ejercicios que faciliten el aprendizaje del
Náhuatl, así mismo la expansión de la aplicación
para el aprendizaje de más dialectos y lenguas.
Referencias
AVELI, A. V. (2015). AVELI. Obtenido de
AVELI: http://www.aveli.gob.mx/lenguas-
indigenas-en-veracruz/
Enriquez, J. G. Casas, S. I. (2013). Usabilidad en
aplicaciones móviles. ICT-UNPA-62-2013.
ISSN: 1852-4516 Obtenido de Revista de
Informes Científicos Técnicos UNPA
Universidad Nacional de la Patagonia Austral:
http://secyt.unpa.edu.ar/journal/index.php/ICTU
NPA/article/view/ICT-UNPA-62-2013/62
INALI, I. N. (2017). INALI. Obtenido de INALI:
http://alin.inali.gob.mx/xmlui/handle/123456789
/241
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INEGI, 2017a. (02 de 01 de 2017). Cuéntame de
México. Obtenido de Cuéntame de México:
http://cuentame.inegi.org.mx/poblacion/lindigen
a.aspx?tema=P
INEGI, 2017b. (14 de 02 de 2017). Cuentame...
Población. Obtenido de Cuentame... Población:
http://cuentame.inegi.org.mx/poblacion/lindigen
a.aspx?tema=P
Polanco, E. A. (07 de Noviembre de 2016).
Eapolanco. Obtenido de Eapolanco:
http://eapolanco.com/nahuatlnaman/
Pressman, R. S. (2010). Ingeniería de software un
enfoque práctico. México: McGRAW-HILL
INTERAMERICANA EDITORES, S.A. DE
C.V.
SDpNoticias. (07 de Noviembre de 2016).
SDPNoticias.com. Obtenido de
SDPNoticias.com:
http://www.sdpnoticias.com/tecnologia/2015/05/
18/vamos-a-aprender-mixteco-app-que-te-
ensena-a-hablar-la-lengua
Soca, R. (7 de Noviembre de 2016). El
castellano.org. Obtenido de El castellano.org:
http://www.elcastellano.org/ns/edicion/2008/abri
l/nahuatl.html
Viñas, J. (07 de Noviembre de 2016). E-
Consulta.com. Obtenido de E-Consulta.com:
http://www.e-consulta.com/nota/2016-02-
26/ciudad/jovenes-poblanos-crean-app-para-
aprender-lengua-nahuatl
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Artículo
Configuración e instalación de una infraestructura de red y el desarrollo de una
aplicación móvil para la geolocalización de un usuario en el ITSL con tecnología IPS
RODRÍGUEZ-LOZANO, Karla Verónica*†, FLORES-LUÉVANOS, María Guadalupe, MORENO-
NUÑEZ, Elda, CANDELAS-SAUCEDO, José Ángel
Instituto Tecnológico Superior de Lerdo, Av. Tecnológico No. 1555 Sur Periférico Gómez-Lerdo Km. 14.5 C.P. 35150 Cd. Lerdo,
Dgo
Recibido Julio 02, 2017; Aceptado Septiembre 02, 2017
Resumen
El uso de dispositivos móviles inteligentes ha tenido
un aumento exponencial en la actualidad. Gracias a
esto, tecnologías como la geolocalización se han
convertido en un aspecto importante en los sistemas de
posicionamiento. El sistema de posicionamiento
global (GPS) es una tecnología que determina la
posición de un objeto en la tierra, más si se desea
obtener la localización al interior de un edificio, es
imprescindible la utilización de un Sistema de
Posicionamiento en Interiores, conocida como IPS
(por sus siglas en inglés). Esta investigación presenta
la configuración e instalación de una infraestructura de
red y el desarrollo de una aplicación móvil, que
detecten la ubicación de un usuario dentro de un
edificio en el Instituto Tecnológico Superior de Lerdo.
Se detalla la forma en que la aplicación, por medio de
la conexión a una red inalámbrica logra calcular la
ubicación del usuario y desplegar la información en un
mapa. Gracias a la utilización de algoritmos
complejos, la aplicación puede mostrar una ubicación
bastante acertada de un dispositivo móvil. Con esta
aplicación el ITSL pretende ser una institución pionera
en la región al implementar un sistema para la
ubicación de un usuario dentro de sus instalaciones.
Dispositivo Móvil, IPS,GPS.
Abstract
The use of smart mobile devices has grown
exponentially today. Thanks to this, technologies such
as geolocation have become an important aspect in
positioning systems. The Global Positioning System
(GPS) is a technology that determines the position of
an object on the ground, however if you want to obtain
the location inside a building, it is imperative to use an
Interior Positioning System, known as IPS. This
research presents the configuration and installation of
a network infrastructure and the development of a
mobile application, which detect the location of a user
within a building in the Instituto Tecnológico Superior
de Lerdo. It details the way in which the application,
by means of the connection to a wireless network,
manages to calculate the user's location and to display
the information on a map. Thanks to the use of
complex algorithms, the application can show a fairly
successful location of a mobile device. With this
application the ITSL wants to become the firts
institution in the region by implementing a system for
the location of a user within its facilities.
Smart mobile, IPS, GPS
Citación: RODRÍGUEZ-LOZANO, Karla Verónica , FLORES-LUÉVANOS, María Guadalupe, MORENO- NUÑEZ, Elda,
CANDELAS-SAUCEDO, José Ángel. Configuración e instalación de una infraestructura de red y el desarrollo de una aplicación
móvil para la geolocalización de un usuario en el ITSL con tecnología IPS. Revista de Sistemas Computacionales y TIC’S 2017,
3-9: 14-24
* Correspondencia al Autor (Correo Electrónico: [email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
©ECORFAN-Spain www.ecorfan.org/spain
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Configuración e instalación de una infraestructura de red y el desarrollo de una
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Introducción
Durante siglos las personas (viajeros, militares,
etc), han querido saber donde se encuentran
ubicados. La necesidad de saber si se ha llegado
al lugar deseado ha dado paso al desarrollo de
tecnologías de localización, permitiendo el
desarrollo de infinidad de aplicaciones para
determinar la posición actual de una persona u
objeto.
Desde el año 1967 USA tenia un sistema de
navegación satelital llamado NAVSTAR (red de
satelites que proporcionan servicios de sistemas
de posicionamento global GPS), su uso era
totalmente militar y permitía localizar un punto
con un equipo receptor a traves de 24 satélites
situados en órbitas alrededor del mundo. Estos
satélites GPS orbitan la Tierra enviando una señal
sincronizada.
El Sistema de Posicionamiento Global
(GPS por sus siglas en inglés) puede darnos una
ubicación precisa en casi cualquier lugar del
mundo y actualmente es usado por millones de
usuarios en el mundo. Sin embargo, la señal
emitida por los satélites no es suficientemente
potente como para penetrar paredes y techos, por
lo que se hace una tarea difícil el utilizar este tipo
de tecnología para ubicarse dentro de algun
edificio.
Dentro de un espacio cerrado, es necesario
otro tipo de tecnología para la ubicación, debido a
esta atenuación de las señales del GPS. Esta
tecnología es la de Sistema de Posicionamiento en
Interiores (IPS o Indoor Positioning System), la
cual se utiliza para localizar a personas u objetos
en interiores, normalmente a través de un
dispositivo móvil. Se puede precisar una
ubicación mediante diversas técnicas, como la
trilateración, dedicada a la medición de señales
inalámbricas.La tecnología normalmente
utilizada para el IPS es la de Redes Inalámbricas
de Área Local (WLAN), llamada Wi-Fi por el
estándar IEEE 802.11[1].
Estas redes son sistemas de comunicación
inalámbricos cuya señal puede interpretarse para
calcular de forma aproximada la ubicación del
usuario sin necesidad de hardware adicional
utilizando el protocolo de comunicación TCP/IP
y la capa de enlace de datos. El estándar IEEE
802.11[1] divide en dos subcapas a la capa de
enlace de datos: a) control de enlace lógico (LLC)
y b) control de acceso al medio (MAC), así como
también define los las características de la red Wi-
Fi y servicios de autenticación, asociación y
encriptación de datos.
Al igual que el GPS, IPS puede detectar la
dirección en la que un dispositivo móvil se
desplaza, y trazar una ruta para que el usuario
pueda seguirla y llegar a su destino.
La presente investigación tiene como
objetivo desarrollar una aplicación movil y
configurar e instalar una infraestructura de red en
el Instituto Tecnológico Superior de Lerdo, para
la geolocalizacion interna de un edificio.La
siguiente sección muestra la metodología
utilizada en el proyecto y la descripción de las
etapas de dicha metodología.
Metodología
Se eligió tomar como base para el diseño y la
arquitectura el software Redpin®[2], el cual es un
sistema de posicionamiento en interiores, con
precisión a nivel de habitación. Este software es
open source –de código abierto- y tiene dos
componentes básicos: una aplicación móvil
sniffer que monitorea y captura paquetes que
viajan por la red y recopila información sobre los
diferentes dispositivos inalámbricos en ésta para
generar una huella digital, y un localizador que se
ejecuta como un servidor central y almacena
dichas huellas en un repositorio (en el servidor) y
contiene el algoritmo para localizar un dispositivo
móvil. Desde la aplicación móvil es posible
agregar nuevas ubicaciones, que se adjuntan a las
nuevas mediciones obtenidas por medio de la red
inalámbrica. Redpin no devuelve coordenadas
geográficas, sino identificadores simbólicos (por
ejemplo el número o el nombre de una
habitación).
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El personal encargado del desarrollo del
proyecto se dividió en dos equipos de trabajo: uno
se enfocó a la configuración e instalación de la
infraestructura de red en un edificio del ITSL; el
otro equipo se dedicó a la creación del producto
de software: una aplicación móvil capaz de
detectar la ubicación del usuario al interior de ese
edificio, utilizando la red de área local y el WiFi.
El ciclo de vida seleccionado en el
desarrollo del software fue el incremental. Se
eligió éste debido a que, si bien los requerimientos
fueron definidos desde el inicio, el alcance
general del proyecto imposibilitaba la ejecución
de un proceso lineal, además que era importante
para ambos equipos de desarrollo contar con
módulos de funcionalidad completa aunque
limitada, para hacer evaluaciones del progreso del
proyecto, correcciones, adecuaciones, etc. Este
modelo, según Pressman [3] contempla las etapas
de comunicación, planeación, modelado –que
abarca análisis y diseño-, construcción – que
consiste en codificación y pruebas-, y despliegue.
Especificaciones
La arquitectura del software es tipo cliente-
servidor; el cliente es la aplicación instalada en el
dispositivo móvil y el servidor es una
computadora en la que se ejecuta una interfaz de
programación de aplicación (API, por sus siglas
en inglés) creada en lenguaje Java.
Como parte del análisis, se obtuvieron los
siguientes requerimientos para la aplicación
móvil:
Ejecutarse en Android® mediante el uso
del entorno de desarrollo integrado (IDE) de
programación Android Studio® y tener
compatibilidad con las versiones 2.3 a
superior. Medir la intensidad de la señal que recibe el
dispositivo móvil.
Comparar una ubicación nueva con las
ubicaciones ya almacenadas en el servidor.
Visualizar la ubicación actual del
dispositivo.
Establecer conexión constante y confiable
con el servidor mediante red inalámbrica
por medio de 3 puntos de acceso para
optimizar la localización.
Permitir envío y recepción de datos
procedentes del servidor.
Cargar mapas al servidor vía una dirección
URL, o desde la galería de imágenes.
Crear, actualizar y eliminar puntos de
localización.
Permitir la visualización de la lista de mapas
existentes en el servidor.
Almacenar los datos recibidos del servidor, en
una base de datos.
En cuanto a la API en el servidor, ésta debe
cumplir con lo siguiente:
Ejecución de cálculos, con base en el
algoritmo de trilateración.
Y permitir el registro de los siguientes
datos:
Coordenadas que la aplicación móvil envía
al servidor en los ejes x, y, z. Ubicación generada.
Dirección y nombres de identificación de
los mapas.
Etiquetas para cada punto de localización
registrado.
Señales inalámbricas detectadas por el
dispositivo móvil.
Dentro de las necesidades de conectividad
para la aplicación móvil, fue necesario determinar
las características de la red de área local de tipo
inalámbrica (WLAN) que permitiera codificar la
señal original con una señal pseudoaleatoria o
codificar la frecuencia de trabajo con este mismo
tipo de señal, destacando que ésta se basa en
transmitir una parte de la información en un
determinado intervalo de tiempo, cambiando de
emisor a receptor conforme la secuencia de
saltos.El protocolo utilizado para la comunicación
es el TCP/IP, en donde el TCP, implementa la
recuperación de errores por replicación, la
conexión de datos y el control de flujo, mientras
que el IP, gestiona el enrutamiento.
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El proceso de la capa de enlace de datos
utiliza al LLC, para definir como serán
transferidos los datos sobre el medio físico y a la
MAC, para establecer la estructura o datagramas
de comunicación que serán sometidos a un
proceso de detección de errores. Lo anterior se
muestra en el siguiente gráfico.
Gráfico 1 Distribución de las subcapas LLC y MAC
Fuente: Facultad de Ingeniería UNAM (2009),
Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones,
Estándar IEEE 802.11 WiFi
Resultados
Etapa de Diseño
El diseño modular de la aplicación móvil
desarrollada es similar al RedPin®, en la cual
cada módulo desempeña una función importante.
En el gráfico 2 se muestran los módulos que tiene
la aplicación, que son: núcleo, base de datos, red
e interfaz de usuario, y se describen a
continuación.
Gráfico 2 Diagrama de Módulos
Fuente: Elaboración propia
Núcleo
Este es el módulo más importante de la aplicación
móvil ya que realiza funciones que son vitales
para el funcionamiento de esta:
Lectura WiFi. Consiste en estar escaneando
las redes disponibles, verificando los
nombres de la red, el tipo de cifrado que
utilizan y estatus de conexión a la red de la
aplicación. Huella digital. Obtiene la intensidad de la
señal que hay entre el dispositivo móvil y
los puntos de acceso disponibles a su
alcance para medir el tiempo de respuesta,
el cual es enviado al servidor para calcularlo
y guardarlo en la base de datos.
Ubicación. Este apartado obtiene la
ubicación actual calculada por el servidor.
Mapa. Esta sección permite cargar o
descargar un mapa del servidor.
Mediciones: Guarda en un vector todas las
mediciones que se han hecho a los puntos de
acceso, las cuales estarán disponibles para
su uso pertinente.
Base de Datos
Este módulo obtiene información de las tablas de
datos del servidor y la convierte a entidades. Estas
entidades son enviadas a través de la aplicación
para su posterior uso a otros módulos.
Nú
cleo
Base de Datos
Red
Interfaz del Usuario
LLC Paquete
Paquete
MAC LLC Paquete
Red / Física
LLC
MAC
Capa de red
Capa física
Capa de
enlace de datos
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Configuración e instalación de una infraestructura de red y el desarrollo de una
aplicación móvil para la geolocalización de un usuario en el ITSL con tecnología IPS.
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Red
Este módulo se encarga de hacer la conexión al
servidor mediante su dirección IP y el puerto que
está utilizando.Este módulo hace uso de las
librerías externas de HttpLegacy y GSON. La
primera librería se utiliza en el envío y recepción
de la información al servidor. La segunda librería
es utilizada para descifrar la información que es
recolectada.
Interfaz del Usuario
El diseño de interfaz también está basado en
RedPin®, cuenta con cuatro layouts que son la
interfaz principal, añadir mapa, lista y buscar, las
cuales se describen a continuación:
Principal: Dentro de este layout se
encuentra el botón que indica que la
aplicación está conectada a la misma red en
la que se encuentra el servidor. Cuando la
aplicación este conectada a la misma red
que el servidor, el mapa del lugar en donde
se encuentra ubicado se descarga y se
visualiza.
Añadir Mapa: Esta interfaz sirve para que el
usuario pueda subir un mapa que no exista
en el servidor. Dicho mapa puede subirse
desde una dirección web o desde el
almacenamiento de su teléfono.
Lista: En esta interfaz se muestran dos
listas, una de los mapas y la otra de las
ubicaciones registradas. Al momento de
seleccionar un elemento de la lista, este se
muestra en la interfaz principal.
Buscar: Esta interfaz cuenta con una barra
de búsqueda, la que hace un filtrado en las
listas de mapas y ubicaciones para encontrar
un nombre en específico y cargarlo en la
interfaz principal.
API del Servidor: La API del servidor
cuenta con dos procesos primordiales para
la comunicación con el dispositivo móvil,
dichos procesos se basaron en el código de
la aplicación Server de RedPin®, con las
adaptaciones pertinentes para el proyecto.
Cálculo de ubicación
En la aplicación del servidor se programaron las
fórmulas que, basadas en el algoritmo de
trilateración, ejecutan los cálculos que necesita la
aplicación para detectar la ubicación.
Gómez Treviño [4], afirma que la
trilateración se basa en dos planteamientos; el
geométrico que determina la posición de un objeto
conociendo su distancia respecto a tres puntos de
referencia y el analítico que calcula el punto
donde se cruzan los tres círculos por medio del
sistema de ecuaciones. Su planteamiento
geométrico y analítico se muestra en la Figura 1.
Figura 1 Planteamiento geométrico y analítico de la
trilateración Fuente: Gómez Treviño, E. (2014) “Trilateración: Sismos,
GPS, rayos y teléfonos celulares, y la XIX Olimpiada de
Ciencias de la Tierra”
Base de Datos
Entre los datos que se almacenan destacan la
información de los mapas añadidos y de las
ubicaciones tomadas a partir del escaneo. Otra de
las tablas de la base de datos guarda las señales
inalámbricas que el dispositivo móvil detecta,
esto permite vincular los puntos con las señales
inalámbricas disponibles, así el dispositivo puede
conectarse a cualquier red. En la siguiente figura
se muestra el diagrama relacional utilizado en la
aplicación. Las tablas de dicha base de datos se
basaron en el software de RedPin®.
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RODRÍGUEZ-LOZANO, Karla Verónica, FLORES-LUÉVANOS, María
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Configuración e instalación de una infraestructura de red y el desarrollo de una
aplicación móvil para la geolocalización de un usuario en el ITSL con tecnología IPS.
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Figura 2 Diagrama Relacional
Fuente: Basado en RedPin® Entorno de Desarrollo:
MySQL Workbench Community®.
Estructura de Red
La utilización de tres puntos de acceso (Access
Point) en aplicaciones IPS, permite construir un
esquema que garantice la correcta ubicación de
los dispositivos móviles vía WLAN. Por medio de
ésta se vincula el mapa previamente descargado
del servidor con la aplicación utilizando la
trilateración de los nodos cercanos al punto de
localización, como se muestra en la figura 3.
Figura 3 Diseño de red con tres puntos de acceso Fuente: Elaboración propia. Entorno de diseño
SmartDraw®
Etapa de Codificación
El servidor de la aplicación, como se mencionó
anteriormente, está basado en el ejemplo que nos
ofrece Redpin®. El archivo del servidor está
contenido en dos carpetas llamadas: RedpinCore
y RedpinServer. La primera contiene todas las
operaciones necesarias para realizar los cálculos
de la ubicación; la segunda sólo realiza las
conexiones a la base de datos para enviar o recibir
información. Dichas carpetas deben de estar
contenidas en un mismo directorio.
Conexión a la base de datos desde el servidor
En caso que se necesiten cambiar las credenciales
de conexión a la base de datos, se recomienda
modificar el archivo de redpin.properties, ya que
dentro del servidor, estas credenciales son
utilizadas en todos los procesos en los cuales se
tiene contacto con la base de datos, por tal razón
ese archivo es de suma importancia.
Conexión de la aplicación al servidor
Así como el servidor se conecta a la base de datos,
la aplicación también debe de estar conectada al
servidor por medio de la red inalámbrica. Para
poder lograr esto, se instala y configura una
computadora conectada directamente por cable de
red a un router inalámbrico, el cual transmite una
señal inalámbrica.
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Se debe de obtener la dirección IP del
equipo de cómputo que esté ejecutando el servidor
y el puerto en el cual lo está ejecutando
(normalmente, siempre se ejecuta en el puerto
8000, a menos que se haya cambiado).
La aplicación móvil contiene una clase que está
dentro del módulo de red llamada
ConnectionHandler, en ella se encuentran las
variables para colocar la dirección IP y el puerto
que se obtiene del equipo que ejecuta el servidor.
Red
La instalación del servidor con una dirección IP
fija permitirá realizar una comunicación con el
switch, vinculando la conectividad con los puntos
de acceso y elementos de red. La codificación de
los puntos de acceso es correspondiente a la
infraestructura de red de la institución, la cual
utiliza un direccionamiento ipv4 clase C, como
muestra en el grafico 3.
Gráfico 3 Formato de direcciones IPv4
Fuente: Facultad de Ingeniería UNAM (2009),
Departamento de Ingeniería en Telecomunicaciones,
Estándar IEEE 802.11 WiFi
Etapa de Pruebas
El desarrollo de la aplicación está basado en la
plataforma para sistema operativo Android®, ya
que es el sistema para dispositivos móviles más
utilizado actualmente.En la Figura 4 (Ver Anexo)
se muestra el diseño de la interfaz emulado en un
dispositivo Android®, tiene las opciones de
buscar, mostrar lista, y añadir mapa, además de
contar con un indicador de conexión con el
servidor. Estas opciones están ligadas a la
operación de la aplicación.En el apartado de
búsqueda de la aplicación, se realiza la búsqueda
de una ubicación previamente almacenada o un
mapa ya existente, permitiendo seleccionar dicha
ubicación o mapa para su utilización dentro de la
interfaz.
En la sección de mostrar lista, se encuentran los
mapas disponibles y previamente almacenados,
así como las ubicaciones añadidas a la aplicación.
Se puede revisar si el mapa fue añadido
exitosamente o si las ubicaciones están en el lugar
deseado.Para iniciar el proceso de obtención de la
posición, es necesario añadir un mapa al servidor
y después generar puntos específicos para retornar
la posición del dispositivo en el edificio. En la
Figura 5 (Ver Anexo) se muestra la interfaz para
añadir un nuevo mapa a la aplicación.
En este apartado se obtiene una imagen del
mapa mediante una URL o mediante la búsqueda
en el dispositivo. El cual es utilizado por la
aplicación.Una vez cargado el mapa se tiene que
tomar medidas de las ubicaciones en el
establecimiento en la manera que a continuación
se describe:
Asegurarse que el mapa fue añadido
correctamente.
Seleccionar cada lugar en el mapa para
colocar un punto de localización (Anexo
figura 6).
Colocar el nombre al punto seleccionado
(etiqueta del lugar).
Esperar a que las medidas sean capturadas
por la aplicación (Anexo figura 7).
Una vez realizado esto, ya está configurado
el mapa para su utilización.Si no se colocan los
puntos en el mapa la aplicación arrojará el punto
más próximo al dispositivo, puesto que no
reconoció ningún punto en el servidor.
Es importante agregar los puntos de las locaciones
del edificio para una mejor detección del
dispositivo.En términos generales la aplicación
para dispositivos móviles se enlaza por red WiFi
con un servidor previamente configurado en el
cual se almacena la información de los mapas
añadidos y de las ubicaciones tomadas a partir de
un rastreo.
El servidor responde las peticiones de la
aplicación dando los puntos de localización al
momento de tomar medidas.
192. 168. 10. 2
Parte Correspondiente a la red
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Red
La conectividad y disponibilidad de una red así
como el tiempo de respuesta en una conexión son
con base en un direccionamiento IPv4, por
consiguiente es necesario ejecutar el comando
PING mediante la consola de CMD como lo
muestra la siguiente figura 8.
Figura 8 Prueba de Conectividad entorno de simulación
Packet tracer
Fuente: Elaboración Propia.Entorno de Desarrollo:
PacketTracer®
Anexos
Figura 4 Interfaz Principal
Fuente: Elaboración Propia basado en RedPin®
Figura 5 Interfaz para añadir mapa Fuente: Elaboración Propia basado en RedPin®
Figura 6: Colocación de puntos
Fuente: Elaboración Propia basado en RedPin®
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Figura 7 Toma de medidas
Fuente: Elaboración Propia basado en RedPin®
Agradecimiento
Los autores agradecen a la Subdirección de
Investigación y Desarrollo Tecnológico del
Instituto Tecnológico Superior de Lerdo por las
facilidades otorgadas para la ejecución de este
proyecto, así mismo agradecen al equipo de
tesistas por su valiosa colaboración en la
investigación realizada.
Conclusiones
El propósito de esta investigación fue desarrollar
un proyecto, que además de ayudar a la
comunidad estudiantil a ubicarse dentro de la
institución, tenga todas las posibilidades de crecer
para implementarse en otros sitios.Las
aplicaciones computacionales dirigidas a la
localización en interiores utilizando dispositivos
móviles conforman un área de múltiples
soluciones aplicables en aspectos diversos de la
sociedad actual.Si bien los sistemas de
localización en interiores (IPS) pueden utilizar
diferentes tecnologías de soporte, en la actualidad
son las redes inalámbricas las que permiten
reducir los costos, ya que aprovechan la
infraestructura de redes existente en los espacios
en los que se implementará la localización.
Se espera que la investigación y el
desarrollo de software enfocado a la localización
en interiores, con base en la utilización de redes
inalámbricas, continúe en el Instituto Tecnológico
Superior de Lerdo. De esta manera, este instituto
se coloca a la vanguardia de las instituciones
tecnológicas públicas de educación superior en
México, en la creación de este tipo de soluciones.
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Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
Septiembre 2017 Vol.3 No.9 25-34 Artículo
Diseño novedoso de un sistema domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y
Arduino
GARCÍA-MARTÍNEZ, Mario Alberto†*, HERRERA-AGUILAR, Ignacio, REYES-NICOLÁS, Rafael,
ALEGRÍA-VÁZQUEZ, Oliver
Instituto Tecnológico de Orizaba
Recibido Septiembre 29, 2016; Aceptado Febrero 08, 2017
Resumen
En este trabajo se presenta el diseño e implementación
de un sistema domótico que usa una plataforma de
software/hardware basada en dos dispositivos
novedosos de desarrollo: las tarjetas Rarspberry-Pi® y
Arduino®. El módulo de adquisición de datos opera de
manera inalámbrica, y monitorea de manera remota
diversas variables de interés en esta aplicación
domótica. Para la comunicación inalámbrica, se utilizó
el protocolo TCP/IP, el cual consta de dos bloques
básicos: el primero denominado el cliente, está
conformado por la interfaz gráfica en el entorno de
programación Gambas® y la tarjeta de desarrollo
Raspberry-Pi, la cual sustituye el uso común de una
computadora, trabajando como un procesador de uso
específico; y el segundo bloque denominado como el
servidor, ha sido integrado por una tarjeta Arduino y su
módulo de adquisición de sensores. El procesamiento,
almacenamiento y la presentación de la información de
las variables analógicas se presenta de una manera
intuitiva y natural con elementos visuales como
gráficas e indicadores numéricos dinámicos.
Sistema domótico, Tarjeta Raspberry-Pi, Tarjeta
Arduino
Abstract
In this paper it is presented the design and
implementation of a home automation system using a
software/hardware platform based on two novell
development devices: Rarspberry-Pi and Arduino
boards. The data acquisition module operates
wirelessly, and remotely monitors several variables of
interest in this domotic application. For wireless
communication, the TCP / IP protocol was used, which
consists of two basic blocks: the first one called the
client, is made up of the graphical interface in the
Gambas programming environment and the Raspberry-
Pi development board, which replaces the common use
of a computer, working as a specific user processor;
and the second block that is called as the server, has
been integrated by an Arduino board and its sensor
acquisition module. The processing, storage and
presentation of the information of the analog variables
is presented in an intuitive and natural way with visual
elements such as graphs and dynamic numerical
indicators
Home automation system, Raspberry-Pi board,
Arduino board.
Citación: GARCÍA-MARTÍNEZ, Mario Alberto, HERRERA-AGUILAR, Ignacio, REYES-NICOLÁS, Rafael, ALEGRÍA-
VÁZQUEZ, Oliver. Diseño novedoso de un sistema domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y Arduino. Revista de
Sistemas Computacionales y TIC’S 2017, 3-9: 25-34
† Investigador contribuyendo como primer autor.
©ECORFAN-Spain www.ecorfan.org/spain
GARCÍA-MARTÍNEZ, Mario Alberto, HERRERA-AGUILAR,
Ignacio, REYES-NICOLÁS, Rafael, ALEGRÍA-VÁZQUEZ, Oliver. Diseño novedoso de un sistema domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y Arduino. Revista de Sistemas Computacionales y TIC’S
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Septiembre 2017 Vol.3 No.9 25-34 Artículo
Introducción
El continuo desarrollo tecnológico de los circuitos
integrados permite contar en la actualidad con una
diversidad de dispositivos electrónicos novedosos
y de bajo costo, cuyas prestaciones permiten su uso
como herramientas eficientes en una amplia gama
de aplicaciones que requieren el procesamiento de
señales analógicas y digitales. Tal es el caso de las
tarjetas Raspberry-Pi® y Arduino®, cuyo empleo
se ha popularizado los últimos años en las áreas
mencionadas (Pastor, 2015) (Richardson and
Wallace, 2012)(Rereira, Fernandes and Sequeira,
2014).
Los sistemas domóticos son cada vez más
requeridos en la actualidad debido a la búsqueda de
seguridad y control de una diversidad de variables
en una casa habitación o edificio, como se muestra
en la figura 1 (Vaughan, 2016) (Hill, 2015)
(Brennan, 2013).
Se reporta en el estado del arte una
diversidad de aplicaciones domóticas basadas
generalmente en el uso de procesadores de uso
general, como una computadora (Benmansour,
Bouchachia and Feham, 2015) (Reaz MBI. 2013).
En este trabajo se presenta el diseño de un sistema
domótico embebido basado en una plataforma de
software/hardware de uso específico que
aprovecha las prestaciones de las tarjetas
Raspberry-Pi y Arduino (hacedores, 2016)
(create.arduino.cc, 2016) (stackoverflow, 2016).
Es un sistema, amigable y de bajo costo y muestra
cómo se puede implementar la medición y control
inalámbrico de diversas variables domóticas
aprovechando el procesamiento complementario
de las dos tarjetas y la disponibilidad del software
libre para su implementación.
Metodología
En la siguiente sección se presenta una breve
descripción del hardware y del software utilizados;
posteriormente se considera el diseño y desarrollo
del sistema. Después se muestran las pruebas
realizadas y los resultados obtenidos.
Finalmente se hacen algunas
conclusiones relevantes y se proponen trabajos
futuros que pueden explotar aún más las ventajas
de estas dos tarjetas electrónicas.
Figura 1 Variables en un sistema domótico
Fuente:(http://www.arqhys.com/arquitectura-de-
sistemas-domoticos.html)
Descripción del hardware
Desde su fundación en 2006 bajo el liderazgo de
Eben Upton y compañeros de la Universidad de
Cambridge, el proyecto Raspberry-Pi ha
representado toda una innovación en el área de la
arquitectura de computadoras (Cellan-Jones,
2011). El Raspberry-Pi 2, el más conocido en la
actualidad, es un procesador de tarjeta reducida
(SOC) basado en un procesador ARM1176JZF-
S corriendo a 700 MHz y con una diversidad de
puertos para su interacción con dispositivos
externos (Price, 2011). Son muchos los sistemas
operativos que soporta Raspberry-Pi, y la
mayoría están basados en Linux®. Actualmente,
el más utilizado es Raspbian® (una versión de
Linux derivada de Debian), lanzado en 2012 y
recomendado por los creadores para iniciarse. En
la figura 2 se muestra la tarjeta del Raspberry-Pi
2.
Por su parte, Arduino es una tarjeta de
desarrollo que integra un microprocesdor Atmel
AVR con puertos de I/O analógicos y digitales y
que usa un entorno de programación basado en
“Wiring” (arduino, 2016)(wiring, 2016).
GARCÍA-MARTÍNEZ, Mario Alberto, HERRERA-AGUILAR,
Ignacio, REYES-NICOLÁS, Rafael, ALEGRÍA-VÁZQUEZ, Oliver. Diseño novedoso de un sistema domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y Arduino. Revista de Sistemas Computacionales y TIC’S
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Figura 2 Tarjeta de Raspberry-Pi 2
Fuente: (http://terceravia.mx/2016/02/raspberry-pi-el-
microcomputador-educativo-de-codigo-abierto/)
Se programa desde una computadora
haciendo uso de un puerto serial. La primera
versión de Arduino fue presentada en el 2005, con
un bajo costo y facilidad de uso para novatos y
profesionales con el propósito de desarrollar
proyectos interactivos con su entorno mediante
actuadores y sensores
(arquitecturadecomputadoras, 2010). Desde
Octubre de 2012, se incorporaron nuevos modelos
de tarjetas de desarrollo que hacen uso de
microcontroladores CortexM3, ARM de 32 bits,
los cuales coexisten con los originales modelos que
integran microcontroladores AVR de 8 bits. La
tarjeta se muestra en la figura 3.Como se ha
mencionado anteriormente, el objetivo del presente
trabajo ha sido explorar las prestaciones de un
trabajo complementario con estas dos tarjetas. El
sistema propuesto se muestra en la figura 4.
Figura 3 Tarjeta de Arduino
Fuente: (http://animala.mx/noticias/2016/04/18/arduino-
que-es-arduino/)
Figura 4 Sistema domótico inalámbrico basado en
Raspberry-Pi y Arduino
Descripción del software
El sistema operativo más común utilizado con la
Raspberry-Pi es el Raspbian, que como ya se
mencionó, es una versión de Linux derivada de
Debian®. Raspbian es un sistema operativo libre
y gratuito optimizado para el hardware de la
tarjeta Raspberry-Pi. Cabe mencionar que
Raspbian posee más de 35,000 paquetes
precompilados, lo que representa una ventaja
para el desempeño de la tarjeta (López, 2012).
En cuanto al lenguaje de programación,
aunque el más común es Python®, se ha optado
por el uso de Gambas, debido a la facilidad para
la creación de la interfaz gráfica. Al igual que en
Visual Studio®, Gambas permite el desarrollo de
aplicaciones de consola, aplicaciones de ventana
o componentes para utilizar en otros proyectos.
En el IDE (Integrated Development
Environment) de Gambas se pueden crear
formularios con sus correspondientes controles,
los cuales pueden ser botones de comandos,
cuadros de texto, listas y muchos otros
dispositivos; estos formularios se pueden
conectar a bases de datos como MySQL,
PostgreSQL o SQLite; se pueden gestionar
protocolos de red como HTTP, FTP, SMTP y
DNS. También es posible acceder al puerto serie,
paralelo, USB o cualquier otro puerto. Gambas
permite la creación de todo tipo de aplicaciones
de una forma rápida y sencilla, ya sea para
programadores expertos o principiantes
(Campos y Redrejo, 2010).
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Ignacio, REYES-NICOLÁS, Rafael, ALEGRÍA-VÁZQUEZ, Oliver. Diseño novedoso de un sistema domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y Arduino. Revista de Sistemas Computacionales y TIC’S
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Diseño y desarrollo del Proyecto
El sistema domótico está integrado por tres
componentes básicos como se muestra en la figura
5.
Figura 5 Componentes básicos del Sistema Domótico
Se ha utilizado la filosofía de Cliente-
Servidor para esta implementación, y la plataforma
de hardware se ha basado en los dos dispositivos
principales del sistema: el microprocesador
Raspberry-Pi como cliente, y el microcontrolador
Arduino como servidor.
En cuanto a lo referente al concepto de
Cliente, fue necesario diseñar una aplicación de
software en la plataforma Raspberry-Pi 2, mediante
el uso de una interfaz gráfica desarrollada con la
ayuda del programa Gambas 3.2, el cual es capaz
de formular solicitudes al servidor, recibir datos
procedentes del mismo y mostrar los datos
procesados y de una manera organizada. Se usó
como base un ejemplo ya existente en dicho
programa y se le realizaron diversas adecuaciones
(cursogambas, 2016) (tuinstitutoonline, 2016).
Como se muestra en la figura 6, en la
pestaña número 1 del TabStrip, se establecen los
parámetros que sirven para establecer la
comunicación TCP/IP, como son Protocolo,
Servidor y Puerto. Existe además un TextArea,
donde es posible visualizar el estado de la
conexión. En la pestaña número 2 de visualización
de las variables, se dispuso un conjunto de Labels,
que muestran un valor independiente separado de
la cadena de caracteres original.
Figura 6 Ejemplo Socket modificado con contenedor
TabStrip
Al inicio, el programa Socket almacena toda
la trama de entrada en una variable de tipo
String, pero al utilizar los comandos de
separación y conversión de caracteres, se
obtenían resultados carentes de sentido. La
solución fue asignar el valor de la variable String
temporalmente a un TextArea mediante la
propiedad Text, para posteriormente obtener un
nuevo vector de tipo String a partir de esta
asignación del vector original al TextArea. Asi
fue posible que el comando Split buscara los
caracteres “,” y “#” dentro del vector de Prueba
y cualquier trama existente entre estos caracteres
para almacenarla en un Array. Parte del código
se muestra en la tabla 1.
Después de la separación elemento a
elemento del String de Prueba, se asignan las
variables con sus respectivas Labels y
posteriores acciones especiales, como son la
creación de las gráficas de distancia obtenida del
ultrasónico HC-SR04 y el sensor de temperatura
LM35, como se describe en la tabla 2.
Label24.Text = TextArea1.Text
Prueba = TextArea1.Text
ArrayCadenas = Split(Prueba, ",", "#")
TextArea1.Clear
Tabla 1 Separación de los caracteres de la trama
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Existe la posibilidad, además de recibir
datos, también de enviar instrucciones para que se
ejecuten tareas en específico, tales como variar la
intensidad de un actuador de CA cambiando el
valor PWM (Pulse Width modulation), lo cual se
hace desde el Servidor Arduino. Así mismo, se
pueden cambiar de estado alto a bajo los pines del
propio Servidor, mediante el envío de instrucciones
específicas. Esta sección de código corresponde a
la pestaña número 3 de la aplicación gráfica
mostrada en la figura 6.
Una de las aportaciones significativas de
este trabajo fue la creación de gráficas dinámicas
en un área delimitada por un Chart, donde dos
variables compartieron el mismo espacio; esta
sección de la interfaz corresponde a la pestaña 4 del
TabStrip, como se muestra en la figura 7 (help-
gambas, 2016).
Tabla 2 Asignación, elemento a elemento, del Array con su
respectiva operación.
Figura 7 Pestaña 4: “Continua” del TabStrip
De manera análoga a la comunicación
humana, la comunicación establecida entre el
Cliente-Servidor, solo puede efectuarse por
turnos, es decir, uno envía mientras otro recibe y
viceversa. Este concepto es empleado para la
muestra continua de las variables de interés,
mediante la utilización de un timer que envía
constantemente los datos. Para la recepción de
los datos se generan los valores necesarios
correspondientes al eje X, necesarios para la
construcción de la gráfica.
En lo concerniente a la parte del Servidor,
como punto de partida se tomó la información
disponible en la página oficial de desarrollo del
Arduino Ethernet Shield (arduino, 2016). Se
realizó la conexión en la red LAN, llevando a
cabo el servicio de servidor en la tarjeta Arduino
y establecer a través del protocolo de
comunicación TCP (Protocolo de Control de
Transmisión) el envío y recepción de datos del
presente proyecto.
Dentro del formato de petición más básico
HTTP, se llevó a cabo la siguiente sintaxis:
(método URL version). El método le indica al
servidor qué hacer con el URL mientras que la
versión simplemente indica el número de versión
del protocolo que el cliente entiende (Joyanes y
Zahonero, 2010). Las líneas de código mostradas
en la tabla 3, son las instrucciones recibidas por
parte del cliente (Raspberry Pi) en el servidor
(Arduino).
Label7.Text = ArrayCadenas [1] 'PIN7
Label8.text = ArrayCadenas[2] 'PIN8_RELEVADOR
Label9.Text = ArrayCadenas[4] 'DISTANCIA
Label39.Text = ArrayCadenas[4]
Valor_D.Add(Val(ArrayCadenas[4]))
Label10.text = ArrayCadenas[5] 'LUZ
Luz = Val(ArrayCadenas [5])
P_Luz = 0.0009775 * Luz
ProgressBar1.Value = P_Luz
Label25.Text = Str(Luz)
Label11.Text = ArrayCadenas [6] 'PRESENCIA1
If Val(ArrayCadenas [6]) = 1 Then
ToggleButton1.Foreground = Color.Green
Else
ToggleButton1.Foreground = Color.Red
Endif
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GET /?lectura HTTP/1.1
GET /?dimmer1=(valor variable) HTTP/1.1
GET /?encender=1 HTTP/1.1
GET /?apaga=0 HTTP/1.1
Tabla 3 Instrucciones Cliente a servidor
Instrucción
Recibida
Palabra
Identificadora
Función
Ejecutada
GET /?lectura
HTTP/1.1
lectura Void
funcion_lectura()
GET
/?dimmer1=(valor
variable) HTTP/1.1
dimmer1 Void
funcion_dimmer()
GET /?numero
pin=estado de pin
HTTP/1.1
numero pin (toma
un valor numérico
de 2 a 9)
estado de pin
(toma un valor
numérico 0 o 1)
int pinElegido ()
int nivelElegido()
Tabla 4 Funciones llevadas a cabo según la instrucción
recibida
Posteriormente se lleva a cabo la
identificación de la palabra identificadora de
instrucción, y entonces se ejecuta un subprograma
con acciones específicas dentro del programa
general de Arduino. La tabla 4 muestra la estructura
antes mencionada.Una vez llevada a cabo cada una
de las funciones específicas se inicia el
funcionamiento de los respectivos sensores para
posteriormente almacenar los valores adquiridos.
Finalmente, cada uno de estos valores almacenados
es impreso a través de la red LAN como respuesta
al cliente que realizó la respectiva solicitud de
instrucción.
Pruebas y Resultados
La primera etapa de pruebas consistió en verificar
la operación del módulo concentrador que integra
la tarjeta Arduino con los sensores y actuadores
asignados a sus terminales. Cabe mencionar que los
requerimientos de alimentación fueron cubiertos
por una fuente conmutada modificada para poder
ser integrada a la tarjeta del módulo concentrador,
como se muestra en la figura 8.
Figura 8 Diseño del módulo “concentrador” (Cara de
serigrafía)
Se diseñaron además dos tarjetas
adicionales para este módulo, una denominada
“dimmer” y otra llamada “ultrasónico”.La tarjeta
electrónica “dimmer”, cumple la función de
regulador de corriente, el cual es controlado por
una señal PWM proveniente del módulo
concentrador. Se muestra en la figura 9. Cabe
mencionar que este tipo de regulador de corriente
es ideal para controlar la intensidad de lúmenes
provenientes de lámparas led´s.
Figura 9 Tarjeta electrónica “dimmer” (Cara de serigrafia)
Figura 10 Tarjeta electrónica “ultrasónico” (Cara de
serigrafía)
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La tarjeta electrónica “ultrasónico”, que se
muestra en la figura 10, cumple la función de
“Breakout Board” al conectar el sensor HC-SR04
a la terminal hembra RJ11 para su posterior
comunicación con el módulo concentrador. Se ha
construído en función del tamaño y distribución de
pines del sensor. Lo anterior, se realizó con el
software EAGLE 7.4.0, el cual permitió realizar
diseños de las tarjetas electrónicas y diagramas
eléctricos. Además, el uso del conector RJ11,
proporcionó protección ante el ruido de señales
parásitas, seguridad de conexión y nulas caídas de
tensión, lo que permitió la correcta conexión del
sensor al módulo “concentrador”. La integración de
estas tarjetas en el módulo “concentrador” se puede
observar en la figura 11, donde se pueden apreciar
los distintos elementos que la integran.
La siguiente etapa de pruebas consistió en la
conexión entre cliente-servidor y la prueba de
comunicación entre ellos. La figura 12 muestra el
resultado exitoso de la comunicación.
Figura 11 Integración del módulo “concentrador”
Figura 12 Prueba de comunicación exitosa entre cliente-
servidor
Como se ha explicado antes, al llegar la
trama de información del servidor Arduino como
respuesta del cliente Raspberry, ésta es mostrada
en un panel sin ninguna modificación, como se
aprecia en la figura 13. Una vez recibida, se lleva
a cabo la separación de la cadena string a través
del identificador elegido en el software Gambas
3, que para este caso se eligió el carácter coma
(,). Finalmente, cada sección de la trama recibida
de información es procesada por separado y
mostrada en sus respectivos lugares
seleccionados. En este caso se puede apreciar que
en la parte superior de la figura 13 aparecen de
manera independiente cada uno de los valores de
la cadena de información entrante.
Una prueba más se realizó verificando una
de las aportaciones principales de este trabajo,
que fue la graficación de los resultados de las
mediciones. La figura 14 muestra estos
resultados. En este caso se observa la posibilidad
de ir graficando las variables de distancia y
temperatura, así como gráficas porcentuales de
la variable de luminosidad, gas y humedad,
según el diseñador lo establezca.La prueba final
del sistema consistió en la integración de todos
los componentes del hardware y en la
verificación de los resultados propocionados por
el software.
Figura 13 Respuesta del servidor Arduino en la interfaz
GAMBAS
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Figura 14 Gráfica de la variable "distancia" en función del
tiempo
En la figura 15 se muestra el sistema
domótico completo en funcionamiento, con su
etapa de hardware (Sensores, actuadores, tarjetas
electrónicas, etc.) y de software (Interfaz gráfica en
GAMBAS).
Conclusiones
En el presente proyecto se ha mostrado el diseño de
un sistema domótico novedoso que aprovecha los
recursos del software libre y hardware económico
para desarrollar una aplicación en la
automatización del hogar. Esta es un área de
estudio novedosa y en desarrollo que requiere de
propuestas pertinentes ante la necesidad de
seguridad que se necesita en una casa habitación.
Figura 15 Componentes de hardware y software del sistema
domótico inalámbrico
Se han explorado las ventajas del trabajo
conjunto entre las tarjetas Raspberry-Pi y
Arduino como plataforma de hardware y se ha
aprovechado la ventaja del software libre
GAMBAS y la disponibilidad de diversas
librerías que han facilitado el desarrollo del
proyecto y que han permitido diseñar las
funciones de procesamiento de señales, de
comunicación, el control de actuadores y la
lectura de sensores analógicos y digitales.
Se resalta el uso del software GAMBAS,
como una alternativa viable y eficiente para
realizar interfaces gráficas que lleven a cabo la
interacción entre el usuario y las variables en
cuestión. No obstante, una de las principales
desventajas observada en el desarrollo del
proyecto, es la limitada información en relación
al funcionamiento del software GAMBAS,
específicamente en la etapa de diseño y
manipulación de cadenas de información,
proveniente de la red LAN, WAN o MAN.
Mediante el diseño e implementación de
este proyecto se ha mostrado la factibilidad de su
integración al verificar las siguientes
características básicas: reducción de costos de
diseño, interfaz amigable al usuario final,
monitoreo de variables ambientales, control
ON/OFF de actuadores finales y escalabilidad
del sistema.
Finalmente se ha de tomar en cuenta que el
continuo desarrollo tecnológico en el área de los
circuitos integrados y del software libre,
permiten cada día contar con herramientas más
accesibles para realizar diseños más eficientes en
el área de la domótica.
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Artículo
Entorno WEB para el diagnóstico empresarial en investigación e innovación
VILLALOBOS-ALONZO, María de los Ángeles†, ROMO-GONZÁLEZ, Ana Eugenia, GUTIÉRREZ-
GONZÁLEZ, Daniel, LÓPEZ-HERNÁNDEZ, Luis Manuel
Mantenimiento área Industrial. Universidad Tecnológica de Jalisco
Recibido Julio 29, 2017; Aceptado Septiembre 06, 2017
Resumen
La sociedad del conocimiento, la sociedad de la
información y la economía del conocimiento son los
ejes fundamentales para el desarrollo de la Ciencia, la
Tecnología y la Innovación ya que tienen un impacto
directo en el Producto Interno Bruto de los países. Por
lo tanto, en este documento se presenta el desarrollo,
en entorno Web, de un sistema que tiene por objetivo
medir la relación existente entre la generación de
productos derivados de procesos de investigación e
innovación con las prácticas de gestión del
conocimiento a través de la sistematización de un
diagnóstico. El diagnóstico permite determinar el
progreso de una empresa en estos rubros dentro de un
sector industrial específico. La metodología empleada
para la construcción del sistema es la de desarrollo de
prototipos tecnológicos especializados en la disciplina
de Ingeniería de Software la aplicación se implementa
con el lenguaje PHP y se conecta a una base de datos
construida en un servidor central.
Diagnóstico empresarial, aplicación WEB,
investigación e innovación
Abstract
The knowledge society, the information society and
the knowledge economy are the fundamental axes for
the development of Science, Technology and
Innovation as they have a direct impact on the Gross
Domestic Product of the countries. Therefore, this
paper presents the development, in a Web
environment, of a system that aims to measure the
relationship between the generations of products
derived from research and innovation processes and
the knowledge management practices through
Systematization of a diagnosis. The diagnosis makes
it possible to determine the progress of a company in
these areas within a specific industrial sector. The
methodology used for the construction of the system
is the development of technological prototypes
specialized in the discipline of Software Engineering;
the application is implemented with the PHP language
and connected to a database built on a central server.
Business diagnosis, WEB application, research and
innovatio
Citación: VILLALOBOS-ALONZO, María de los Ángeles, ROMO-GONZÁLEZ, Ana Eugenia, GUTIÉRREZ-GONZÁLEZ, Daniel,
LÓPEZ-HERNÁNDEZ, Luis Manuel. Entorno WEB para el diagnóstico empresarial en investigación e innovación. Revista de Sistemas
Computacionales y TIC's. 2017, 3-9: 35-50.
*Correspondencia al Autor Correo Electrónico ([email protected])† Investigador contribuyendo como primer autor.
©ECORFAN-Spain www.ecorfan.org/spain
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VILLALOBOS-ALONZO, María de los Ángeles, ROMO-GONZÁLEZ, Ana Eugenia, GUTIÉRREZ-GONZÁLEZ, Daniel,
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diagnóstico empresarial en investigación e innovación. Revista de
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Introducción
La producción de desarrollo de software es uno
de los “sectores más dinámico de la economia
internacional” (Pico y Villalobos, 2014, p. 37),
representa actualmente uno de los mercados más
importantes y competitivos en el mundo y se
“vislumbra como un pilar estratégico de apoyo
al crecimiento y competitividad de pequeñas y
medianas empresas (PyMES) a través del diseño
de aplicaciones que les ayuden a convertir
información en conocimiento” (Villalobos-
Alonzo, et al, 2016, p. 2).
“La economia actual, se caracteriza por
una intensa incertidumbre, el conocimiento
despunta como activo intangible valioso”
(Villalobos-Alonzo, et al, 2016, p. 2), donde “la
capacidad de la empresa para crear conocimiento
nuevo, diseminado […] y aplicado, se convierten
en el requisito principal para la innovación y
para la competitividad de la empresa” (Nonaka,
1994; Nonaka y Takeuchi, 1995, p. 304).
El nuevo entorno de la competitividad de
las empresas se ve comprometida por dos
aspectos interrelacionados: “el primero, un uso
intensivo y racional de las tecnologías de
información y la comunicación, que crea valor
para la organización y favorezca el segundo
aspecto, el conocimiento” (Pérez y Dressler,
2007, p. 32).
En este panorama, el sector de las
Tecnologias de la Información (TI) “ofrece
oportunidades únicas para que países en vía de
desarrollo den un salto en su evolución
económica, politica, social y cultural”
(Castellanos y Mayerly, 2007, p. 12), mediante
el uso y aplicación del conocimiento en
beneficio de las empresas que desarrollan
software y quienes lo adquieren.Por ello, “cada
vez más, el futuro de una empresa depende de su
conocimiento: patentes, procesos, capacidad de
gestión, tecnologías, información sobre clientes
y proveedores y experiencia tradicional”
(Stewart & Godsey, 1995).
Lo que implica una toma de decisiones
asertiva sobre procesos de búsqueda de nuevas
formas (aplicaciones virtuales) para conocer el
nivel de conocimiento gestionado de modo
consciente y planificado, para aumentar la
capacidad creativa, investigativa e innovadora
de los individuos y la organización.
En este contexto, se plantea el siguiente
objetivo como directriz de esta
investigación:Analizar, diseñar, desarrollar e
implementar una aplicación “Web” para el
diagnóstico de las prácticas de gestión del
conocimiento, investigación e innovación
empresarial enfocado a PyMES como
instrumento de toma de decisiones.
Esta aplicación “Web” tienen la finalidad
de identificar los procesos de gestión,
administración de los flujos de información y
conocimiento (recursos intangibles) en materia
de investigación, desarrollo tecnológico e
innovación en el sector empresarial.
Es importante señalar, que la oferta de
software destinado a la “evaluación o
diagnóstico de las prácticas de gestión del
conocimiento, investigación e innovación
empresarial” como parte de los recursos
intangibles de la organización en el mercado es
escasa, convirtiéndose en un área de oportunidad
y servicios tecnológico.
La propuesta de este proyecto es novedoso
y ad hoc, al brindar un servicio de alto valor
estratégico para las PyMES. Al considerar al
sistema para diagnóstico de las prácticas de
gestión del conocimiento, investigación e
innovación empresarial (GCI+i), como una
aplicación Web con los siguientes aportes:
1. Es factible, de bajo costo y de fácil acceso
(remoto),
2. Ayuda en la toma de decisiones
gerenciales,
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Artículo
VILLALOBOS-ALONZO, María de los Ángeles, ROMO-GONZÁLEZ, Ana Eugenia, GUTIÉRREZ-GONZÁLEZ, Daniel,
LÓPEZ-HERNÁNDEZ, Luis Manuel. Entorno WEB para el
diagnóstico empresarial en investigación e innovación. Revista de
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3. Apoya en la definición de estrategias en
materia de innovación a corto, mediano y
largo plazo, y
4. Contribuye de manera indirecta en la
mejora de los índices de investigación,
desarrollo tecnológico e innovación
nacional.
Es significativo resaltar que la presente
propuesta de investigación permite la
interconexión de diverso agentes como
Academia-Industria-Gobierno-Sociedad, para la
creación del “Sistema para diagnóstico de las
prácticas de gestión del conocimiento,
investigación e innovación empresarial
(GCI+i)” en modalidad Web.
En aras de proporcionar una guía al lector,
el resto del artículo se estructura en cuatros
apartados. En el segundo, se expone el bagaje
teórico de esta investigación. En el tercero, se
explica la metodología empleada y la fases de
desarrollo de la aplicación. En el cuarto, se
describen los resultados en la creación de la
aplicación. Finalmente, en el quinto, se exponen
las principales conclusiones de la investigación.
Sustento teórico del GCI+i
La propuesta de creación del GCI+i, surge a
partir la aplicación de un macro-proyecto
encaminado a explorar las “Capacidades de
innovación” (Villalobos, 2015) y las
“Competencias Investigativas” (Romo, 2015) en
empresas de Alta Tecnología, dando como
resultado la propuesta de 2 modelos de gestión
del conocimiento que coadyuvan el desarrollo
tecnológico, investigación y innovación.
A su vez, dan sustento a los 18 elementos
claves de recursos intangibles que forman parte
del software y que se describen a continuación:
Prácticas de Gestión del Conocimiento
Alavi y Leidner, (2001) definen las prácticas de
gestión del conocimiento como un conjunto de
técnicas, sistemas y procesos dedicados a la
creación, almacenamiento, transferencia y
aplicación del conocimiento. Alegre y Lapiedra,
(2005) establecen 4 categorías: Prácticas de
creación del conocimiento, prácticas de
aprendizaje continuo, Sistemas de conocimiento
y retroalimentación y gestión de competencias.
Zarzewska-Bielawska, (2012) señala que
además de considerar el conocimiento como
recurso estratégico se utilizan activos
estructurales, relaciones exteriores, productos,
métodos y procedimientos de actuación, así
como los recursos contenidos en las personas
como la experiencia, el know-how y las
relaciones interpersonales.
Con la conceptualización se extrajeron las
dimensiones que evaluará el sistema GCI+i que
se describen en la tabla 3:
Dimensiones que evalua el GCI+i.
1. Sistema de almacenamiento disponible, esta actividad se estudia a partir de medios de almacenamiento del conocimiento explicito
(sistemas de información digital o archivos físicos) y estrategias para guardar el conocimiento tácito (procedimientos) (Nonaka &
Takeuchi, 1995; García, y Gómez, 2015).
2. Espacios compartidos de conocimiento, comprenden medios para compartir contenidos en espacios físicos o virtuales, sirven como
herramienta de comunicación para actividades compartidas y
aprendizaje colaborativo. (Cobos, Esquivel y Alamán, Xavier, 2002; García, et al., 2015).
3. Aprendizaje mediante colaboración, Nonaka y Takeuchi, (1995)
acentúan el rol de la empresa en el desarrollo de condiciones adecuadas que permitan compartir conocimiento a niveles
individual, grupal, organizacional e inter-organizacional.
4. Aplicación del conocimiento, Se refiere a la producción y transferencia de conocimiento (Mejía, 2007; Hamui, 2010).
Tabla 3 Prácticas de gestión del conocimiento y
dimensiones que evalua el GCI+i
Fuente: Villalobos y Romo, (2015, p.35)
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Competencias investigativas
Las competencias surgieron en la década de los
setenta en el ámbito empresarial con el objetivo
de maximizar el desempeño laboral, su
migración al área académica ha incrementado
tanto el conocimiento teórico existente como su
aplicación.
En este sentido autores como Álvarez,
Hechavarria, y Sánchez, 2011; Barraza, 2007;
Correa, 2009; Izaguirre, Baká y Obregón, 2009;
Maldonado et al., 2007; Molina-Ordóñez,
Huamaní y Mayta-Tristán, 2008; Moreno-
Bayardo, 2005; Muñoz, Quintero y Munévar,
2001; Núñez, 2007; Rivera Heredia, 2009 se han
enfocado a la identificación de competencias en
el área de investigación.
La identificación del conjunto de competencias
en investigación se sustentó en la revisión de la
literatura y en la clasificación propuesta por
Rivera Heredia (2009) de la que se desprenden
los 6 dominios que evalúa el sistema GCI+i
como se detalla en la grafica 4.
Tipo de
Competencia
Dominio Competencias Desglose
Básica,
Genérica o transversal
Metodológico.
(Nuñez, 2007; Muñoz,
Quintero y
Munévar, 2001)
Capacidad para
realizar las fases del proceso de
investigación
Interpretativa
Argumentativa Propositiva
Comprensión
sistémica Resolución de
problemas
Básica Tecnológico.
(Izaguirre, Baká y
Obregón,
2009)
Capacidad para
emplear Herramientas
tecnológicas
Gestión de la
Información y competencia
digital
Genérica o
transversal
Búsqueda de
información.
(Molina-Ordóñez,
Huamaní y
Mayta -Tristán, 2008; Correa,
2009)
Capacidad para
obtención de
información en diversos medios
Gestión de
recursos
Gestión de información
Genérica o
transversal
Trabajo en
grupos de investigación.
(Fandos, 2006;
Maldonado et al., 2007;
Barraza, 2007)
Capacidad para
la gestión y el trabajo
colaborativo
Trabajo en
equipo Planificación
del trabajo
Básica Exposición de resultados.
(Nuñez, 2007;
Capacidad de Argumentación
y exposición de
Comunicación oral y escrita en
la lengua
Correa, 2009) ideas materna
Comunicación oral y escrita en
lengua
extranjera (Inglés)
Básica Difusión,
divulgación y diseminación
de
resultados (Muñoz,
Quintero y
Munévar, 2001)
Capacidad de
redacción y síntesis
Comunicación
oral y escrita en la lengua
materna
Comunicación oral y escrita en
lengua
extranjera (Inglés)
Tabla 4 Determinación de los dominios de evaluación de
competencias investigativas
Fuente: Romo, Villalobos y Toríz, (2015, p. 5188)
En el sistema GCI+i se harán referencia
como:
1. Dominio metodológico
2. Gestión de proyectos
3. Dominio tecnológico
4. Búsqueda de información
5. Comunicación oral en el área de
investigación
6. Comunicación escrita en el área de
investigación
Capacidades de Innovación
Las Capacidades de innovación según Acosta y
Fischer, (2013) son un medio para movilizar de
manera conjunta los recursos individuales y
organizacionales para la generación de procesos,
servicios o productos innovadores que den a la
organización la posibilidad de sobrevivir y
enfrentar las amenazas de los contextos
nacionales e internacionales, y a su vez
aprovechar las oportunidades que emerjan del
entorno, convirtiéndose en una oportunidad para
poner en práctica sus capacidades para explotar
y transformar el conocimiento.
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Para el desarrollo de capacidades de
innovación deben darse condiciones internas y
externas en las organizacionales de acuerdo con
los trabajos de Leonard y Sensiper, (1998); Oke,
Munshi, y Walumbwa, (2009); Hurley, (1995);
Daft, (2014); Argote, McEvily y Reagans,
(2003); Teece (2009) y Acosta y Fischer, (2013).
Definiendose 6 dimensiones divididas en
condiciones internas y externas como se
describen en las Tablas 3 y 4 a continuación:
Dimensiones que evalua el GCI+i.
1. De las condiciones internas:
1.1 La innovación exploratoria, explotación y ambidestreza
organizacional. De acuerdo con la función de la naturaleza de los flujos de
conocimiento en la organización se distinguen tres tipos de
procesos para generar innovación de acuerdo con Levinthial y
March (1993); Acosta, et ál (2013); Julián y Navarro (2014):
Explotación: se refiere al uso y desarrollo de conocimiento y
hechos ya conocidos, para el perfeccionamiento de la
tecnología disponible, la mejora de la división del trabajo y la
eficiencia.
Exploración: son los responsables de la obtención de
innovaciones radicales que se convierten en diseños
tecnológicos dominantes por cierto periodo de tiempo.
Ambidestreza: Es la aplicación de ambos procesos de
innovación de forma simultánea, que permitan el intercambio
entre los estímulos del entono, los conocimientos que existen
en las organización y de las tareas de sus integrantes, donde
esos conocimientos son input y output de flujos de conversión
y cambio en los stocks de conocimientos.
1.2 Cultura organizativa.
La cultura organizacional es el conjunto de valores, normas y
formas de actuar que son reconocidos y compartidos por los
miembros de una empresa, condicionando su comportamiento
y los resultados corporativos. Es decir, como indicadores
pueden hacer referencia a: la misión, códigos éticos, código de
conducta, código de práctica y los principios de funcionamiento
(Abeysekera, 2007; Abeysekera y Guthrie, 2005; Gan, Saleh, y
Abessi, 2008; Li, Pike y Haniffa, 2008; Steenkamp, 2007;
Tejedo Romero, 2014).
1.3 Desempeño innovador. El desempeño innovador se relaciona con el desarrollo de
innovación, ya sea de producto, proceso o servicio, que se
encuentra en conocimientos desarrollados o adquiridos por la
empresa y almacenados en recursos y capacidades (Leonard-
Barton, 1992; Henderson y Cockburn, 1994; Subramaniam y
Youndt, 2005).
Tabla 5 Capacidades de innovación y dimensiones que
evalúa en las condiciones internas el GCI+i
Fuente: Villalobos y Romo, (2015, p.35)
Dimensiones que evalua el GCI+i.
2. De las condiciones externas:
2.1 Competitividad.
De acuerdo con Gómez, (2005) la competitividad es la
capacidad que tiene una empresa o país de obtener rentabilidad
en el mercado en relación a sus competidores. La
competitividad depende de la relación entre el valor y la
cantidad del producto ofrecido y los insumos necesarios para
obtenerlo (productividad), y la productividad de los otros
oferentes del mercado.
2.2 Indicadores de innovación empresarial
La innovación es la implementación exitosa de ideas creativas
dentro de la empresa mediante la introducción de algo nuevo y
útil en los productos, procesos o servicios (Li, Pike y Haniffa,
2008) los mecanismos para medir los indicadores de
innovación para la implementación de estas ideas, se da
mediante un diseño de recopilación de datos de entrada,
procesos y salidas de productos o servicio comercializados
(Morales y León, 2013).
2.3 Vinculación Empresa-Universidad
La colaboración Empresa-Universidad es una premisa
fundamental para el desarrollo de conocimiento e innovación
de una región, como los muestran los trabajos realizados por
Hernández (2014); González, Clemenza y Ferrer (2014); Cruz
y Fernández, (2014), donde destacan que las universidades
deben asumir una gran responsabilidad (Santamaría, Nieto y
Barge, 2010), con el sector productivo para realizar
transferencia de conocimiento y de tecnología y con ello
aumente el valor de concreción y de satisfacción de necesidades
sociales, comerciales y de producción (Ntshoe, Higgs, Higgs y
Wolhuter, 2010).
Tabla 6 Capacidades de innovación y dimensiones que
evalúa en las condiciones externas el GCI+i
Fuente: Villalobos y Romo, (2015, p.35)
Entornos de desarrollo
Para la base de datos se empleó MySQL que “es
un sistema gestor de base de datos relacionales,
que además ofrece compatibilidad con PHP,
Perl, C y HTML, y funciones avanzadas de
administración y optimización de bases de datos
[…] se utiliza para sintetizar y administrar datos
de cualquier tipo, con orden y sintaxis” (Pérez,
2008, p. 15).
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Para la garantizar la seguridad de la
información en la base de datos, para brindar
confidencialidad de los datos almacenados, se
utilizará el cifrado de datos, utilizando el
protocolo seguro SSL (Secure Sockets Layer),
que es modelo preferido de seguridad en web,
contiene claves digitales que protegen la
integridad de los datos.
Para la programación de la Web se utilizó
PHP (Hypertext Pre-processor), “está diseñado
para la creación de páginas web dinámicas, el
lenguaje está orientado a objetos y es de código
abierto, ejecutable en cualquier navegador en
HTML” (Cobo, 2005, p. 99).
En la fase de Prueba se “verifica y valida”
el sistema a nivel de componentes individuales y
su integración. Este es uno de los aspectos más
críticos del desarrollo y debe desarrollarse de
manera concurrente con el resto de las
actividades. “Se busca descubrir cualquier
defecto en los requisitos, análisis, diseño,
implementación e integración. Las pruebas se
hacen a varios niveles, desde funciones sencillas
hasta el sistema completo” (Weitzenfeld y
Guardati, 2008, p. 358).En la metodología para
el desarrollo de aplicaciones Web, se utilizo una
combinación entre tradicional y ágil, buscando
que el proceso fuese iterativo, incremental y
adaptativo como lo describen Cáceres, Marcos y
Kybele, (2011):
Un proceso iterativo para garantizar la
realimentación de información y de requisitos
una vez iniciado el desarrollo, así como la
validación continua del sistema de información
Web.Esto permite que cada iteración contemple
ciclos de desarrollo completo y corto, y obtener
así rápidamente, una nueva versión con mejoras
sobre las versiones anteriores.Incremental con la
finalidad de obtener el sistema final tras la
realización de diferentes etapas.Cada etapa está
ligada a la realización de un determinado tipo de
tareas. Por último, adaptativo lo que permite que
pueda ser aplicado a diferentes aplicaciones
Web.
Reportes dinámicos GCI+i
La herramienta GCI+i esta programada para la
generación de los reportes relacionados con los
datos históricos almacenados de las empresas en
una fuente de datos, en dos rubros:
1. General; que tiene por finalidad mostrar
una descripción de la situación actual de la
empresa relacionados con los procesos de IDE,
inversión y cooperación en materia de
investigación e innovación, para la toma
decisiones con datos objetivos.
2. Comparativo, es un reporte que
despliega un Benchmarking competitivo que
“Involucra productos, servicios y procesos de las
organizaciones que compiten en un mismo
mercado, el objetivo es compararlos entre si”
(Spendolini, 1992, p.64), en donde la empresa
podrá crear el reporte a la medida de acuerdo a
sus necesidades de información, para el diseño
estrategias competitivas.
Cadena de valor de la aplicación web
De las herramientas de autodiagnóstico en
investigación, desarrollo tecnológico e
innovación revisadas en Ruiz y Herrera, (2010,
p. 7-14), se detectaron 4 herramientas web que
se encuentran a disposición de empresas
europeas, situando al GCI+i con un alto valor
estratégico para empresas mexicanas por contar
con ventajas diferenciadas en tecnología,
seguridad, costo, solución y resultados como se
muestra en la figira 1.
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Figura 1 Cadena de valor técnica de la aplicación GCI+i
Fuente: Elaboración propia
Método
El tipo de investigación de este proyecto es
aplicada o tecnológica, basada en el “desarrollo de
proyectos” del área de ingenieria y tecnologia en la
disciplina de ingeniería de software, aplicando
metodología de desarrollo de software ágil
Extreme Programming (XP) (Figueroa, Solís, y
Cabrera, 2008, p. 5) con las etapas: “Desarrollo
iterativo e incremental, pruebas unitarias
continuas, programación por parejas, frecuente
interacción, corrección, refactorización del código,
propiedad del código compartida y simplicidad en
el código”.En este sentido, al inicio del proyecto
GCI+i, se busco la conformación de un equipo
multidisciplinar, donde se establecieron
mecanismos de interacción entre los distintos
actores involucrados en el desarrollo de la
aplicación WEB, logrando un intercambio efectivo
de conocimiento en los miembros del equipo,
alcanzando discutir aspectos críticos del proyecto,
garantizando en lo posible, “la efectividad en la
socialización” (Ghobadi, 2015, p.83).
Por tal, el desarrollo de software se entenderá
como un “proceso colaborativo en el que su éxito
depende de la adquisición de conocimiento, el
intercambio de información y la minimización de
la ruptura en el proceso de comunicación”
(Kusumasari, Suprioana, Surendro y
Sastramihardja, 2011), aplicándose el siguiente
esquema de trabajo para definir los flujos de
información y responsables del proyecto como se
muestra en la figura 2.
Figura 2 Esquematización de las metodologías combinadas
por etapas aplicadas al proyecto GCI+i
Fuente: Adaptada de Figueroa, Solís, y Cabrera, (2008, p. 8)
El equipo estuvo integrado por un total de
nueve personas. Cuatro investigadores
pertenecientes al sector académico en la
Universidad Tecnológica de Jalisco (UTJ) y, 4
colaboradores estudiantes de TIC y un
representante del sector industrial de desarrollo de
software. (Figura 3)
Etapa 1. Planificación
adpatativa: Entregas frecuentes +colaboración del
cliente
Análisis de requerimientos y Planificación
Etapa 2. Diseño Simple:
Documentación Mínima + Focalizado en la comunicación
Diseño
Etapa 3. Transferencia de
conocimiento: Programación en pares + conocimiento
colectivo
Codificación
Etapa 4. Liderazgo-
Colaboración: empoderamiento +auto-
organización
Pruebas y pruebas en producción
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Investigador 1 María de los Ángeles Villalobos
Alonzo. Investigador 2 Ana Eugenia Romo
González. Investigador 1 Luis Manuel López
Hernández. Investigador 4 María de los Ángeles
Márquez Sánchez. Colaborador 1 Daniel Avila
García. Colaborador 2 Daniel Gutierrez
González. Colaborador 3Jahaziel Emmanuel Luna
Aceves. Colaborador 4 Eduardo Antonio Esparza
Candido.
Figura 4 Distribución de actividades del equipo de desarrollo
del proyecto GCI+i
Fuente: Elaboración propia
Los instrumentos que se utilizaron para
construir el GCI+i son la encuesta ACIEAT
(Villalobos 2015, p.130; Villalobos y Romo, 2015,
p.36; Villalobos-Alonzo, et. al., 2016, p. 3;
Villalobos-Alonzo, et. al., 2016, p. 40) y la
encuesta de exploración de competencias
investigativas (Romo, 2015) en donde se
encuentran los instrumentos completos, así como
los procesos de validez, confiabilidad y resultados
obtenidos.
Resultados
En este partado se describen los procesos y
productos obtenidos en el desarrollo del Sistema
GCI+i.
Etapa 1 Planificación adaptativa
Se estructuro la conformación del equipo de
trabajo, se analizaron y depuraron los instrumentos
ACIEAT y Competencias investigativas para la
construcción de los requerimientos con el cliente,
se estableció la distribución de actividades del
equipo de desarrollo. Con lo anterior, se definieron
los actores del sistema, considerando usuarios y
administradores, así como los casos de uso y las
entidades para establecer la base de datos. Los
diagramas de clases de secuencias, colaboración y
de estado. Así como el diseño y normalización del
diagrama de entidad-relación de la base de datos.
En la tabla 5 se presentan algunos de los
diagramas generados como ejemplo de los
resultados obtenidos.
Nombre del
proyecto
Tipo de
Componente
Sistema DX Diagrama de
Casos de uso
No.
Etapa
Nombre de
la Etapa
Fecha de
elaboración
1 Análisis 24-Abril-2016
Tabla 7 Diagrama de Casos de Uso.
Fuente: Elaboración propia.
Elaboró
Nombre Luis Manuel López Hernández
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Etapa 2 Diseño Simple
Además de la identificación de los requerimientos,
componentes y funciones, se incluye el diseño de
la funcionalidad y conectividad del GCI+i, como
se muestra en la figura 4
Figura 4 Estructura de interacción de la aplicación Web
Fuente: Elaboración propia
La aplicación Web, se estructuró de manera
que interactúe con la información de cada uno de
los módulos que integran el “Sistema GCI+i” a
partir de la información recabada en la base de
datos, almacenada en un servidor web como se
muestra en la
Se utilizó un esquema de seguridad para el
sistema, mediante un protocolo HTTPS, para
transmitir información entre el cliente (acceso
web) y el servidor (GCI+i).
Además, se determino la gama cromática a
utilizar en el diseño, así como la definición de
iconos, imágenes, elementos y logos distintivos de
los módulos del sistema y diseño de pantallas.
Como se muestran en las Figuras 5 y 6:
Figura 5 Icono representativo del Sistema GCI+i.
Fuente: Elaboración propia. (Registro de Marca en proceso)
Figura 6 Icono representativo de los modulos empresa,
practicas de gestión del conocimiento, Competencias
investigativas, capacidades de innovación y elementos que
evalúa GCI+i
Fuente: Elaboración propia.
En cuanto al diseño de interfaces del sistema
se seleccionaron los íconos generales que
identifican cada módulo para facilitar la
navegación de los usuarios (Figura 7).
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Figura 7 Icono representativo de los modulos empresa,
prácticas de gestión del conocimiento, Competencias
investigativas, capacidades de innovación y elementos que
evalúa GCI+i.
Fuente: Elaboración propia
Etapa 3 Transferencia de conocimiento
Se aplicó la programación en pares para la
codificación de la funcionalidad completa y el
calculo para la evaluación de los diversos modulos
del GCI+i.
El Spript de la base de datos se codificó en
MySQL, a su vez, se definió y estableció la
conexión con la aplicación Web, la cual se
desarrolló mediante Hypertext Pre-processor
(PHP) para crear las páginas dinámica y HTML.
También se verificaron los perfiles de los usuarios
para los accesos a los diversos modulos del
sistema, garantizando la seguridad de los datos.
El Sistema GCI+i fue programado para
generar reportes dinámicos del diagnóstico en dos
modalidades: Estado general de la empresa y
Benchmarking en relación directa con; el giro de la
empresa, el sector industrial, tipo de empresa,
clúster y área I+D+i.
La empresa obtendrá un diagnóstico sobre el
nivel en el que se encuentra en materia de
investigación e innovación, al contestar una serie
de preguntas relacionadas con las áreas que evalua
cada modulo.
En un segundo momento, el GCI+i emitirá
un informe detallado en el que mostrará rangos,
interpretación, fortalezas y debilidades que posee,
así como estrategías para potenciar las áreas de
oportunidad detectadas.
Ejemplos de los reportes generados por el
Sistema GCI+i se presentan a continuación:Este
reporte tiene la función de emitir un análisis
comparativo de la industria a la que pertenezca la
empresa que lo solicita.
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Tabla 8 Extracto del Informe comparativo del modulo de
empresa del Sistema CGI+i
Fuente: Elaboración propia
En el módulo de Prácticas de gestión de
conocimiento, el reporte recopila los cuatro
elementos evaluados, con su puntaje, rango y
percentil, que permite identificar el nivel de
dominio de la empresa
Tabla 9 Extracto del Informe del modulo de Prácticas de
Gestión del Conocimiento del Sistema CGI+i
Fuente: Elaboración propia
El módulo de evaluación de competencias
en el área de investigación valora los niveles de
habilidades de manera general y en seis dominios
específicos
Tabla 10 Extracto del Informe del modulo de Capital
Humano en investigación del Sistema CGI+i
Fuente: Elaboración propia
El reporte generado al evaluar las
capacidades de innovación de la empresa, emite un
puntaje directo, puntaje máximo, el rango y el
percentil en los seis elementos claves del módulo.
Además establece polaridades de actuación y áreas
de mejora en forma de gráfico (Tabla 9).
Tabla 11 Extracto del Informe del modulo de Capacidades
de Innovación del Sistema CGI+i
Fuente: Elaboración propia
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Las empresas podrán acceder al servicio de
GCI+i y a los reportes, mediante una renta mensual
a bajo costo, que incluye también la aplicación
móvil, de descarga gratuita en un sitio oficial. La
actualización de la aplicación se hace
automáticamente al estar en la nube.
La seguridad de datos de los usuarios estará
respaldada por Ley 34/2002, de Servicios de la
Sociedad de la Información y Comercio
Electrónico (LSSICE) y la Ley Orgánica de
Protección de Datos LO15/1999.
Etapa 4. Liderazgo-Colaboración
Se ha trabajado de manera continua en la
integración de un equipo con alta participación en
la toma de desiciones, para la detección de
situaciones criticas y mejoras a los sistemas en
todas las etapas del proceso de desarrollo.De las
actividades centrales en las que se ha enfocado el
equipo en esta etapa se encuentran; la verificación
y validación de los componentes a nivel individual
y durante la integración. Así como el análisis de los
casos completos de los procedimientos
considerando a los distintos usuarios, además de
comprobar que no exista corrupción de los datos y
corrección de errores en el sistema.
Conclusiones
Las empresas en su necesidad de ser competitivas
deben establecer estrategias diferenciadoras que
les garanticen la supervivencia en mercados
dinámicos, dos de las claves para obtener
rentabilidad es la innovación y la investigación
tecnológica.Las empresas que integran sistemas de
información para la toma de decisiones gerenciales
en materia de I+D+i, tienen una ventaja
competitiva diferenciadora de sus contendientes, al
contar con una “herramienta vital para compartir
conocimiento, y contribuir a la generación de
innovaciones” (Torrent y Ficapal, 2010).
Dicha “ventaja competitiva dependerá de la
innovación continúa” (Roberts, 1999, p. 655), por
tal motivo, las empresas deben incorporar nuevos
recursos y capacidades a la organización,
especialmente las ligadas con innovación y uso de
tecnología (software).
El desarrollo y utilización de herramientas
software para el diagnóstico y la sistematización de
procesos de información estratégicos dirigidos a
incentivar las capacidades de innovación en el
sector empresarial, es una disciplina joven en el
campo de la investigación de la gestión de recursos
intangibles en las organizaciones, considerando
esta propuesta de investigación novedosa y útil
para el sector empresarial y en especial para las
PyMES.
El sistema GCI+i esta orientado en buena
medida a las PyMES, ya que son consideradas
como unidades de negocio productivas claves en
las economías de los países a nivel mundial, debido
a su contribución en el crecimiento económico y a
la generación de riqueza y por la rápida adopción
de procesos en I+D+i.
Por tal, se pone a disposición de la
comunidad empresarial el sistema GCI+i, para
identificar áreas de oportunidad y a su vez, orienten
sus estrategias a “un continúo esfuerzo enfocado a
la investigación y desarrollo tecnológico, a partir
del uso y renovación del conocimiento”
(Villalobos-Alonzo, et al., 2016, p. 45).
Referencias
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Artículo
Mantenimiento y vida media en los sistemas eléctricos
MELCHOR-HERNÁNDEZ, César Leonardo *† & MOLINA-GARCÍA, Moisés
División de Ingeniería Electromecánica, Instituto Tecnológico Superior de Huatusco
Recibido Junio 29, 2017; Aceptado Agosto 06, 2017
Resumen
El envejecimiento de los equipos eléctricos es un
proceso gradual cuya consecuencia son las fallas. Una
manera de evitar las fallas y extender la vida del
equipo es mediante los mantenimientos. Dichos
mantenimientos deben de ser aplicados de acuerdo a
las fallas estadísticas del equipo, evitando los
mantenimientos recomendados por los fabricantes,
por experiencia del personal, los programados
anualmente, etc., que muchas veces son más costosos
a largo plazo. Además del mantenimiento, el cálculo
de la vida media en los equipos eléctricos es de
importancia para estimar su condición,
envejecimiento del sistema, ajustar la política de
mantenimiento, etc. La literatura existente sobre
mantenimientos y vida media utiliza modelos
complejos de aplicar, uso de parámetros adicionales,
estimaciones subjetivas, falta de datos reales, uso de
métodos numéricos, de probabilidad de gráficas, de
regresión lineal, etc., cuyas desventajas son
estimaciones inexactas, problemas de existencia,
unicidad, convergencia y varianzas grandes. En este
artículo se presenta un estado del arte sobre las
políticas de mantenimiento en los sistemas eléctricos
de potencia.
Fallas; Mantenimiento; Probabilidad; Sistemas
eléctricos de potencia.
Abstract
The aging of electrical equipment is a gradual process
whose consequence is failure. One way to avoid faults
and extend the life of the equipment is through
maintenance. Such maintenance must be applied
according to the statistical failures of the equipment,
avoiding the maintenance recommended by the
manufacturers, by personnel experience, those
programmed annually, etc., which are often more
expensive in the long term. In addition to
maintenance, the calculation of the half-life in
electrical equipment is important for estimating its
condition, aging system, adjusting maintenance
policy, etc. Existing literature on maintenance and
half-life uses complex models of application, use of
additional parameters, subjective estimates, lack of
real data, use of numerical methods, graph probability,
linear regression, etc., whose disadvantages are
inaccurate estimates, problems of existence,
uniqueness, convergence and large variances. This
article presents a state of the art on maintenance
policies in electric power systems.
Maintenance; Probability; Electrical power
systems
Citación: MELCHOR-HERNÁNDEZ, César Leonardo & MOLINA-GARCÍA, Moisés. Mantenimiento y vida media en los
sistemas eléctricos. Revista de Sistemas Computacionales y TIC's. 2017, 3-9:51-60
*Correspondencia al Autor Correo Electrónico ([email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
©ECORFAN-Spain www.ecorfan.org/spain
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Introducción
El envejecimiento de los equipos es un hecho de
la vida en los sistemas eléctricos de potencia,
aunque puede haber diferentes causas de
envejecimiento para diferentes tipos de equipos.
El envejecimiento puede ser causado por el
deterioro del aislamiento de los componentes
eléctricos (tales como: transformadores y
reactores), daños por fatiga de las partes
mecánicas (generadores y motores), o la erosión
de estructuras metálicas (revestimiento de cables
subterráneo).
Al igual que los seres humanos, cualquier
equipo va a experimentar las etapas de: infancia,
funcionamiento normal y el desgaste. Conforme
una pieza de equipo envejece, este falla con más
frecuencia, necesita tiempos más largos para la
reparación, y eventualmente alcanza su fin de
vida. La consecuencia directa del
envejecimiento de los equipos es un alto riesgo
para el sistema, debido a la mayor probabilidad
de falla y posible daño del sistema, siguiendo
con las fallas de fin de vida. Las compañías
normalmente llevan a cabo reparaciones
preventivas e inspecciones regulares. Las
actividades de mantenimiento pueden, hasta
cierto punto, extender la vida de los equipos pero
podría ser muy costoso para los equipos en su
etapa final de vida.
Un acuerdo entre el mantenimiento y el
reemplazo debe ser considerado
cuidadosamente. Un equipo realiza funciones
técnicas y económicas en los sistemas eléctricos
de potencia. Hay tres conceptos diferentes de
tiempo de vida para los equipos del sistema
eléctrico de potencia: Tiempo de vida físico:
Una pieza de equipo comienza a funcionar a
partir de su condición de nuevo a un estado en el
que ya no puede ser utilizado en su estado de
funcionamiento normal y debe ser retirado. El
mantenimiento preventivo puede prolongar su
tiempo de vida físico. Tiempo de vida técnico:
Una pieza de equipo puede tener que ser
reemplazado debido a razones técnicas aunque
todavía se pueda utilizar físicamente. Por
ejemplo, una nueva tecnología es desarrollada
para un tipo de equipo y los fabricantes ya no
producirán piezas de repuesto. Esto puede
resultar en una situación en donde las compañías
no puedan obtener las partes necesarias ó estas
se vuelvan demasiado caras para el
mantenimiento.
Los relés de protección mecánica y
convertidores de arco de mercurio en los
sistemas de alto voltaje de corriente directa
(HVDC) son ejemplos de la categoría de tiempo
de vida técnico. Tiempo de vida económico: Una
pieza de equipo ya no es económicamente
valiosa, aunque todavía puede ser utilizable
físicamente. Existen dos métodos para estimar el
tiempo de vida económico: 1) El valor capital de
cualquier equipo del sistema eléctrico de
potencia es devaluado cada año.
Una vez que el valor del capital restante se
aproxima a cero, el equipo llega al final de su
tiempo de vida económico. 2) Además del
devalúo del costo capital del equipo, los costos
de operación y mantenimiento son considerados.
Los costos de operación y mantenimiento suelen
aumentar con el tiempo conforme el equipo
envejece y pueden llegar a ser excesivos. Ellos
pueden incluso superar el valor devaluado del
equipo. Podría ser rentable retirar y reemplazar
el equipo antes de que su valor capital llegue a
cero en lugar de continuar haciendo frente a los
altos costos de operación y mantenimiento.
I. Estado del arte
El propósito del mantenimiento es extender el
tiempo de vida del equipo, o al menos el tiempo
promedio para la siguiente falla cuya reparación
puede ser costosa. Además, se espera que las
políticas de mantenimiento eficaces puedan
reducir la frecuencia de las interrupciones del
servicio y las muchas consecuencias indeseables
de tales interrupciones.
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El mantenimiento afecta claramente la
confiabilidad de los componentes y del sistema:
si se hace poco, esto puede dar lugar en un
número excesivo de fallas costosas y un
desempeño deficiente del sistema y, por lo tanto,
la confiabilidad es reducida; si se hace con
demasiada frecuencia, la confiabilidad puede
mejorar pero el costo de mantenimiento
aumentará considerablemente. En un esquema
rentable, los dos gastos deben estar equilibrados.
El mantenimiento es sólo una de las
herramientas para asegurar satisfactoriamente la
confiabilidad de los componentes y del sistema.
Otros incluyen el aumento de la capacidad del
sistema, reforzando la redundancia y empleando
componentes más confiables. Al momento, sin
embargo, cuando estos enfoques están muy
limitados, las compañías eléctricas están
obligadas a obtener el máximo provecho de los
dispositivos que ya poseen a través de políticas
de operación más eficaces, incluida la mejora de
las políticas de mantenimiento.
El mantenimiento puede ser categorizado
dentro de tres grupos: (1) Mantenimiento
correctivo (MC), (2) Mantenimiento preventivo
(MP) y (3) Mantenimiento predictivo (MPd).
MC son acciones llevadas a cabo cuando el
sistema falla. MP es una política de
mantenimiento basado en la sustitución, la
revisión o la re-fabricación de un sistema a
intervalos de tiempo fijos o adaptativos,
independientemente de su condición actual. La
política periódica de MP puede ser considerada
como la política de mantenimiento más común
en el que una pieza de un equipo se mantuvo
preventivamente a intervalos de tiempo fijos,
independientemente del historial de fallas de la
pieza de equipo (E.Pan, 2010, D. Kim. (2010),
F.G. Badia. (2002), V. Mijailovic. (2003)). El
MPd es un enfoque preventivo avanzado donde
el mantenimiento es aplazado hasta que sea
realmente necesario. El objetivo de este enfoque
es monitorear la pieza del equipo con el fin de
detectar fallas incipientes antes de que puedan
causar que la parte falle X. Jiang. (2013).
Esta estrategia de mantenimiento ha sido
implementada como un mantenimiento basado
en la condición del equipo donde ciertos índices
de su desempeño son monitoreados
contínuamente o periódicamente (D. Chen y K.
Trivedi. (2002), M. Marseguerra et al. (2002), Z.
Tian y H. Liao. (2011)).
Las políticas de MP han sido consideradas
por muchos investigadores como una de las
políticas de mantenimiento más estudiadas (W.
Wang. (2012), P. Bruns. (2002), C. T. Chen et
al. (2003), G. Cavory et al.). Para la mayoría de
las plantas industriales, el MP es todavía una
política de mantenimiento dominante ya que es
fácil de implementar y a muchos equipos no se
les puede monitorear su condición (A. Kobbacy
y P. Murthy. (2008)).
Una definición más comprensiva es: la
política de MP es un mantenimiento planificado
que reduce o elimina el deterioro acumulado del
componente, y se ejecuta de acuerdo a un
calendario planeado. En la literatura de
confiabilidad y mantenimiento, las políticas de
MP se clasifican comúnmente como (S. Sheu y
C. Chang. (2009)): MP periódico y MP
secuencial. El MP periódico se ejecuta en
múltiplos enteros de un cierto intervalo de
tiempo fijo. Por otro lado, el MP secuencial se
implementa a intervalos de longitudes de tiempo
desiguales. El MP secuencial es más adecuado
cuando la pieza del equipo requiere un
mantenimiento más frecuente a medida que
envejece, mientras que el MP periódico es más
conveniente para programar.
El mantenimiento puede ser también
categorizado de acuerdo a su efectividad de la
siguiente manera (S. Wu y M. J. Zuo. (2010)):
perfecto, mínimo e imperfecto. El MP perfecto
restaura el sistema a un estado de “tan bueno
como nuevo”. El MP minimo restaura el sistema
a un estado en que estaba antes de la acción del
mantenimiento, o “tan malo como viejo”.
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Un MP imperfecto restaura al sistema a
cualquier estado entre “tan bueno como nuevo”
y “tan malo como viejo”. La Figura 1 muestra la
tasa de falla de cualquier dispositivo ante la
efectividad de estos tres mantenimientos. En la
práctica, el MP es generalmente imperfecto.
Figura 1 Acciones de reparación (mínima, imperfecta y
perfecta) en cualquier dispositivo
Fuente: Handbook of reliability engineering, 2003
El MP imperfecto ha crecido
recientemente como un tema popular para los
investigadores así como para aplicaciones
industriales (M. Y. You et al. (2011). Control-
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Huang. (2010), P. Do et al. (2015), M. Y. You et
al. (2011)).
Para modelar el impacto del MP
imperfecto, se utiliza generalmente la función de
la tasa de falla del sistema bajo mantenimiento,
como se muestra en la Figura 2. De hecho, la tasa
de falla por lo general es más informativa sobre
las causas del mecanismo de la falla que las otras
distribuciones representantes del tiempo de vida.
Por esta razón, la consideración de la tasa de
falla puede ser el método dominante para el
modelado del MP imperfecto.
Figura 2 Diferentes modelos del mantenimiento en
función de la tasa de falla del equipo
Fuente: An extended periodic imperfect preventive
maintenance model with age-dependent failure type, 2009
En 1995, el subcomité IEEE de aplicación
de métodos de probabilidad estableció un grupo
de trabajo para investigar el estado actual de las
estrategias de mantenimiento en la industria de
la energía. El resultado de esta investigación fue
reportado en (IEEE Task Force. (2001)).
La principal conclusión de ésta
investigación fue que el mantenimiento a
intervalos fijos es el más frecuentemente
utilizado, y las estrategias basadas en el
mantenimiento centrado en la confiabilidad
(RCM) son consideradas cada vez más para la
aplicación. Esto puede ser observado
recientemente en algunas aplicaciones del RCM
en los sistemas de transmisión (J. H. Heo et al.
(2011)), sistemas de distribución (P. Dehghanian
et al. (2013)), y turbinas de viento (K. Fischer et
al. (2012)), sólo por mencionar algunos
ejemplos.
También, otros estudios han propuesto
modelos de mantenimiento probabilístico
basados en diagrama de estados. Los diagramas
de estado pueden ser convertidos directamente
en modelos matemáticos llamados modelos de
Markov los cuales pueden ser fácilmente
resueltos usando métodos estándard y
ecuaciones analíticas (H. Ge et al. (2007), F.
Yang et al. (2008), M. Welte. (2009), S. K.
Beygunawardane y P. Jirutitijaroen. (2011)).
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eléctricos. Revista de Sistemas Computacionales y TIC's. 2017
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La implementación de los programas
RCM representan un paso significativo en la
dirección de “conseguir el máximo rendimiento”
de los equipos instalados. Sin embargo, el
enfoque sigue siendo heurístico, y su aplicación
requiere de experiencia y juicio en cada
aplicación. Además, puede tomar un largo
tiempo antes de que suficientes datos sean
recopilados para hacer tales juicios. Por esta
razón, se han propuesto varios modelos
matemáticos para ayudar a la programación del
mantenimiento. De hecho, la literatura sobre
modelos de mantenimiento se ha vuelto bastante
extensa (IEEE Task Force. (2001)).
Un número de modelos matemáticos de
MP han sido desarrollados con el fin de describir
el impacto de los MP imperfectos en la tasa de
falla de los sistemas reparables. Estos modelos
de MP pueden ser clasificados dentro de tres
grupos (S. Wu y M. J. Zuo. (2010)): modelos de
reducción de edad, modelos de tasa de falla, e
híbrido de ambos.
Los modelos de reducción de edad asumen
que hay una reducción efectiva de la edad justo
después de una acción de MP, y que la tasa de
falla continúa siendo una función de la edad
efectiva (M. Malik y M. Zuo. (1979), R.
Canfield. (1986), S. Wu y C. Clements-Croome.
(2005)). Los modelos de la tasa de falla suponen
que justo después de una acción de MP, la tasa
de falla se reduce a cero, y luego aumenta más
rápido que como lo hizo en el intervalo de MP
anterior (R. Canfield. (1986), S. Wu y C.
Clements-Croome. (2005), T. Nakagawa.
(1998), J. K. Chan y L. Shaw. (1993)).
En los modelos híbridos, la tasa de falla se
convierte en una combinación de ambos
modelos de reducción de edad y los modelos de
tasa de falla (D. Lin et al. (2000), F. Zhang y A.
K. S. Jardine. (1998)).
Los modelos de MP imperfectos han
hecho una gran contribución a éste campo de
investigación, sin embargo, en la práctica el
principal problema es como tomar decisiones o
hacer inferencias acerca de los factores
desconocidos envueltos en estos modelos.
Numerosos enfoques han sido propuestos
basados en adivinar los valores de estos factores
por un método subjetivo, el cual está bien,
siempre que haya suficiente conocimiento
experto para llevar a cabo esta tarea
apropiadamente.
Otros enfoques están basados en estimar
estos factores de los datos observados. Éstas
técnicas de inferencia estadística son muy
buenas si existen suficientes datos para estimar
estos factores exactamente. Sin embargo, en la
práctica, hay muy pocos datos disponibles en
muchas áreas del mantenimiento y reemplazo
(A. Kobbacy y P. Murthy. (2008)). En la
industria de los sistemas eléctricos de potencia,
el estudio reportado en (IEEE Task Force.
(2001)) concluyó que los modelos matemáticos,
determinísticos o probabilísticos, son todavía
raramente usados porque ellos carecen de la
simplicidad requerida para la evaluación que
frecuentemente se lleva a cabo en el campo;
además, ellos requieren de mucha información
de entrada la cual puede no estar disponible.
Hasta cierto punto, estas declaraciones y
observaciones siguen siendo válidas hoy en día.
Además de los problemas antes
mencionados, por lo general un modelo de MP
requiere estimar los parámetros de la
distribución del tiempo de vida usado para
determinar la función de la tasa de falla en el cual
el modelo está basado. La distribución de
Weibull de dos parámetros es una de las
distribuciones más populares para el modelado
estocástico del deterioro de los sistemas
eléctricos de potencia ya que es muy flexible, y
puede modelar muchos tipos de
comportamientos de la tasa de falla mediante
una selección adecuada de sus parámetros.
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La estimación de estos parámetros ha sido
abordada en la literatura mediante varias
técnicas, tales como el trazado de probabilidad,
la estimación de momentos, la estimación de
momentos modificados y la estimación de
máxima probabilidad (MLE). En el caso de
MLE, las ecuaciones de probabilidad
correspondientes deben ser resueltas
numéricamente y programas de software
relacionados deben aplicarse (B. Dodson.
(2006)). Por otra parte, ya que la solución es
numérica, los problemas de existencia y
unicidad de las estimaciones deben de ser
resueltas, lo cual es muy complicado en el caso
de datos escasos (N. Balakrishnan y M. Kateri.
(2008)).
La metodología aplicada en este apartado
fue la de revisar, en la bibliografía consultada,
los modelos existentes y aplicados en el área de
mantenimiento en los sistemas eléctricos de
potencia. Se descarta el análisis de las
metodologías de cada artículo debido a la
complejidad que representa cada uno. El estado
del arte prentende dar un panorama general de la
aplicación de modelos en el mantenimiento en el
área de los sistemas eléctricos.
Vida media y equipos de sistemas de potencia
La vida media de los equipos de potencia se
estima normalmente a través de métodos
basados en inferencia a partir de datos históricos
del tiempo de vida. La parte central de la
estadística inferencial basado en la función de
distribución es la estimación de los parámetros
de distribución. Varias distribuciones
estadísticas, incluyendo la distribución de
Weibull de dos parámetros (W. Li. (2004), L.
Seung-Hyuk et al. (2009).
Y. Hong et al. (2009), C. J. Dent y J. D.
Gray. (2006), Z. Dan. (2013), Z. Dan et al.
(2013)), distribución normal (W. Li. (2004)),
distribución log-normal (H. Maciejewski et al.
(2011)), distribución de Weibull de tres
parámetros (L. Chmura et al. (2011)), y la
distribución exponencial generalizada (J. Cota-
Felix et al. (2009)), han sido propuestas para el
análisis de los datos del tiempo de vida de los
equipos eléctricos de potencia. Sin embargo, la
distribución de Weibull de dos parámetros, la
cual esta definida por los parámetros de forma y
escala, es un modelo comúnmente utilizado en la
confiabilidad y en el análisis de los datos de
tiempo de vida.
El problema de la estimación de los
parámetros de forma y escala de la distribución
de Weibull se ha abordado en la literatura
mediante diversas técnicas, tales como los
mínimos cuadrados, trazado de probabilidad, y
la estimación de máxima probabilidad (MLE).
Para la MLE, las ecuaciones correspondientes de
probabilidad deben ser resueltas numéricamente
y programas de software relacionados deben ser
aplicados. Por ejemplo, en (. W. Li. (2004)) el
autor presenta dos métodos para las
distribuciones normal y de Weibull para evaluar
la vida media y la desviación estándard de un
grupo de reactores de potencia con datos
limitados de fallas de fin de vida.
Para la estimación de los parámetros de
Weibull, el autor desarrolló un conjunto de
ecuaciones no lineales usando un método de
mínimos cuadrados para resolver los parámetros
de escala y forma mediante el uso de un método
de gradiente descendente. En (L. Seung-Hyuk et
al. (2009)), se propone un método analítico de
datos para estimar la vida media de un grupo de
generadores. En este método, los parámetros de
Weibull son estimados ajustando una línea de
regresión de mínimos cuadrados a través de los
puntos de datos en una gráfica de probabilidad.
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En (Y. Hong et al. (2009)), los autores
llevaron a cabo un análisis de datos del tiempo
de vida de los transformadores de potencia de
una compañía de energía en los Estados Unidos
de Norteamérica. Ellos utilizaron la distribución
de Weibull como su modelo de tiempo de vida y
la ajustaron mediante maximización directa a
través de los métodos de probabilidad máxima y
de Newton-Raphson.
En (C. J. Dent y J. D. Gray. (2006)), se
presenta una versión modificada del método de
mínimos cuadrados ajustándose a lo propuesto
en (. W. Li. (2004)), donde el parámetro de
forma es estimado utilizando un software de
optimización numérica. Una comparación de los
estimadores de parámetros, máxima
probabilidad y la regresión de rango medio, para
estimar la transformaci´on del tiempo de vida
utilizando la distribución de Weibull, es
presentado en (Z. Dan. (2013)).
Para el método de estimación de máxima
probabilidad, el autor propone para obtener el
parámetro de forma la aplicación de un método
numérico, como el de Newton-Raphson. Por
último, el impacto de los datos de supervivencia
en la precisión de los modelos del tiempo de vida
de los transformadores es analizado en (Z. Dan
et al. (2013)), donde es elegida la distribución de
Weibull de dos parámetros para simular los
datos de falla, y la estimación de máxima
probabilidad y la función “wblfit ” del software
de Matlab son adoptados para estimar los
parámetros correspondientes de la función de
Weibull.
Figura 3 Función de distribuición de Weibull de dos
parámetros. Relación ente sus parámetros alfa (α) y beta
(β)
Fuente: Introduction to reliability engineering, 1994
Estas técnicas de estimación de parámetros
propuestos para el modelado del tiempo de vida
de los equipos eléctricos de potencia tienen
algunas desventajas, que se han discutido en la
literatura especializada. Por ejemplo, los
métodos de trazado de probabilidad son fáciles,
pero se ha reportado que no pueden dar una
estimación precisa (W. Li. (2004), . D. Mao y W.
Li. (2007)). Los métodos basados en el análisis
de regresión son estimadores lineales que ponen
un gran peso en las observaciones extremas
teniendo grandes varianzas (U. Genschel y W.
Q. Meeker. (2010)).
Para los métodos de estimación de máxima
probabilidad, las ecuaciones de probabilidad
correspondientes deben ser resueltas
numéricamente por métodos como el de
Newton-Raphson o métodos de la secante; sin
embargo, debido a que la solución es numérica,
problemas de existencia y unicidad de las
estimaciones tienen que ser abordadas, lo cual es
un poco complicado en el caso de datos
censurados (N. Balakrishnan y M. Kateri.
(2008)). No obstante, la mayoría de los
programas de software relacionados se basan en
estas técnicas estadísticas.
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Resultados
El análisis de resultados en el presente artículo
muestra las diferentes técnicas, métodos,
herramientas utilizadas en el área de
confiabilidad, vida media y mantenimiento en
los sistemas eléctricos de potencia. Además, se
analiza las técnicas numéricas utilizadas para la
estimación de la vida media en los sistemas
eléctricos de potencia.
Conclusiones
Debido a la importancia del mantenimiento en
los sistemas eléctricos de potencia y el
presupuesto destinado a este, es necesario un
estudio análitico para comparar las actuales
políticas de mantenimiento (propuestas por el
fabricante, experiencia personal, etc.), con
aquellas que buscan introducir técnicas
analíticas y/o numéricas para el máximo
aprovechamiento de los dispositivos con los que
cuenta la compañía. En el presente artículo se
presentó una recopilación sobre las diversas
técnicas y métodos, existentes en la bibliografía
consultada, que se aplican al mantenimiento de
dispositivos eléctricos.
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Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
Septiembre 2017 Vol.3 No.9 61-67
Artículo
Diseño de herramientas Web como objeto de aprendizaje para la Facultad De
Medicina Torreón
TOVAR-ROSAS, Claudia Rocio†*, GARZA-MOYA, Luis Roberto, BELTRÁN-BUSTAMANTE,
Hector Eduardo, ARREOLA-BURCIAGA, Josue Mizraim Departamento de Ingeniería en Tecnologías de la Información, Universidad Politécnica de Gómez Palacio
Recibido Junio 29, 2017; Aceptado Septiembre 06, 2017
Resumen
El uso de herramientas Web en el ámbito de la
educación ha traído consigo grandes impactos, en la
mayoría beneficos, es por ello que se diseñaron
herramientas Web como objetos de aprendizaje, con
el fin de ser empleadas en la Facultad de Medicina de
Torreón. El objetivo de estas herramientas es evaluar
el conocimiento adquirido por los alumnos de la
facultad de medicina durante sus estudios. Las
herramientas Web se desarrollaron en lenguaje PHP y
HTML5, se aplicaron funcionalidades responsivas en
el diseño de las páginas para su visualización en
diferentes dispositivos móviles y de escritorio. Por
medio de un Quiz y un historial clínico electrónico, la
evaluación de los conocimientos será fluida, la
primera herramienta comprende la evaluación de los
conocimientos adquiridos en clases, mientras que la
segunda herramienta, considera el historial clínico en
un paciente, con el fin de ofrecer un diagnóstico y
compararlo con el proporcionado por el doctor a
cargo, esto con el proposito de evaluar los
conocimientos de los alumnos y su implementación.
Gracias a lo anterior, se dispondrá de una herramienta
funcional en el área de educación en medicina.
Medicina, aprendizaje significativo, herramientas
TIC, página Web responsiva.
Abstract
The use of Web Tools in the ambit of the education
has brought big impacts, majority benefits, for that we
are design Web Tools as learning objects, with the
purpose of being employed in the Faculty of Medicine
in Torreón. The objective of this tool evaluates the
knowledge acquired for the students of the medicine
Torreón faculty in the course of yours studies. The
Web tools were developed using PHP and HTML 5
language, was using responsive functions in the
design of the pages for the correct visualization in any
computer and mobile device. Using a Quiz and a
electronic history clinic, the evaluate of the knows will
be fluid, the first tool include the part of the evaluation
of the knows acquired in the class, while the second
tool, considers the patient history, with the proposal
offer a diagnostic and compare with the provided for
the doctor in charge, this with the proposal of
evaluating the knows of the students and the
implementation of it. A consequence of this is, it will
have a functional educational medicine tool.
Medicine, significant learning, TIC tools,
responsive Web.
Citación: TOVAR-ROSAS, Claudia Rocio, GARZA-MOYA, Luis Roberto, BELTRÁN-BUSTAMANTE, Hector Eduardo,
ARREOLA-BURCIAGA, Josue Mizraim. Diseño de herramientas Web como objeto de aprendizaje para la Facultad De
Medicina Torreón Revista de Sistemas Computacionales y TIC's. 2017, 3-9: 61-67.
*Correspondencia al Autor Correo Electrónico ([email protected])
† Investigador contribuyendo como primer autor.
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Artículo
TOVAR-ROSAS, Claudia Rocio, GARZA-MOYA, Luis Roberto, BELTRÁN-BUSTAMANTE, Hector Eduardo, ARREOLA-
BURCIAGA, Josue Mizraim. Diseño de herramientas Web como objeto
de aprendizaje para la Facultad De Medicina Torreón Revista de
Sistemas Computacionales y TIC's. 2017.
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Introducción
Las TIC son elementos básicos en la educación
moderna, con lo que se ha contribuido a crear
objetos de aprendizaje interactivos, todo ello
conlleva a la preparación efectiva de las clases y
nuevos métodos de evaluación para las
generaciones actuales.
Las formas de valorar los conocimientos
adquiridos en clases deben evolucionar, ya que
las exigencias del mundo actual son diferentes a
las de hace algunos años, por ello se deben
adaptar los métodos de retroalimentación y
evaluación hacia los alumnos, en específico el
presente artículo abordará el diseño de algunas
herramientas Web que se utilizarán como
objetos de aprendizaje, estos serán desarrollados
con el fin de evaluar los conocimientos
adquiridos por los educandos a lo largo de la
carrera de medicina.
La idea se originó, a partir de la necesidad
de tener una aplicación que ayude a los docentes
en el área de la medicina, en la forma de evaluar
a sus estudiantes, los conocimientos aprendidos
a lo largo de la carrera, esto se puede ver
reflejado al momento de realizar el historial
clínico del paciente, puesto que en el se reflejan
los datos del paciente, tanto relevantes como los
irrelevantes e incluso posibles diagnósticos a
partir de su historial. Es por ello que este
proyecto presenta relevancia en el mundo de la
docencia en medicina.
Como primera etapa, las herramientas
serán implementadas en la Facultad de Medicina
de Torreón, ya que con ello se hará un muestreo
de su factibilidad en la implantación de las clases
que llevan el uso de dicho producto. A través de
los resultados se realizarán modificaciones y
ajustes surgidos a partir de las pruebas
preliminares.
Es importante mencionar que el hecho de
tener una aplicación para la evaluación de
historiales clínicos, logrará agilizar en gran
medida el tiempo de diagnóstico y por ende la
atención al paciente, además una parte
importante de dichas herramientas será la
utilización de quizzes, los cuales evaluarán el
desempeño escolar periódicamente, ya que con
ello se reforzarán los conocimientos, en caso de
que exista algún déficit en un tema específico.
Anteriormente las evaluaciones clínicas se
realizaban en papel, técnica que hace laboriosa
la tarea de los docentes al momento de realizar
revisiones. Además, la tarea de recopilar todos
los documentos concernientes a un paciente
puede hacer que sea una tarea tediosa.
Como principal componente de las
herramientas Web diseñadas, será el historial
clínico, el cual como ya se mencionó con
anterioridad, es definitivamente necesario para
el diagnóstico del paciente y su recuperación. La
segunda herramienta a desarrollar es un Quiz, en
el cual se valorará el aprendizaje, además de dar
gráficos de resultados y en el caso de que se
tenga que dar una retroalimentación sobre algún
tema, sea de manera eficiente, ya que mostrará
las preguntas en las cuales el alumno falló y por
ende presentarle al docente una previsualización
de la situación en el aula, además de tener un
apartado para la evaluación automatizada de los
estudiantes cuando ellos exponen algún tema,
esto con apoyo de las diversas rúbricas
administradas por el docente, con el fin de
agilizar las evaluaciones.
Metodología y métodos
Como primer paso se procedió ha analizar las
necesidad en la facultad de medicina, en la cuál
se detectaron dos áreas de oportunidad, la falta
de un historial clínico en línea, además el
eficientar el sistema de “evaluaciones sorpresas”
en forma de Quiz.
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Artículo
TOVAR-ROSAS, Claudia Rocio, GARZA-MOYA, Luis Roberto, BELTRÁN-BUSTAMANTE, Hector Eduardo, ARREOLA-
BURCIAGA, Josue Mizraim. Diseño de herramientas Web como objeto
de aprendizaje para la Facultad De Medicina Torreón Revista de
Sistemas Computacionales y TIC's. 2017.
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Después de conocer las necesidades de la
facultad, se procedió a consultar algunos
términos poco conocidos, ya que el área de
medicina abarca diversos aspectos de la salud,
además de tener nombres científicos y ordinarios
para designar ciertas partes del cuerpo o
enfermedades.
El primer elemento a consultar fue la
referencia de historial clínico y sus componentes
principales, tal como se menciona en el siguiente
apartado.
Historial Clínico
Según el Art. 14 de la ley internacional 41/2002
del diario oficial del estado, define al historial
clinico como: “el conjunto de los documentos
relativos a los procesos asistenciales de cada
paciente, con la identificación de los médicos y
de los demás profesionales que han intervenido
en ellos, con objeto de obtener la máxima
integración posible de la documentación clínica
de cada paciente, al menos, en el ámbito de cada
centro.”
Contenido de la historia clínica de cada
paciente
La historia clínica tendrá como fin principal
facilitar la asistencia sanitaria, dejando
constancia de todos aquellos datos que, bajo
criterio médico, permitan el conocimiento veraz
y actualizado del estado de salud. El contenido
mínimo de la historia clínica será el siguiente:
a. La documentación relativa a la hoja
clínicoestadística.
b. La autorización de ingreso.
c. El informe de urgencia.
d. La anamnesis y la exploración física.
e. La evolución.
f. Las órdenes médicas.
g. La hoja de interconsulta.
h. Los informes de exploraciones
complementarias.
i. El consentimiento informado.
j. El informe de anestesia.
k. El informe de quirófano o de registro del
parto.
l. El informe de anatomía patológica.
m. La evolución y planificación de cuidados
de enfermería.
n. La aplicación terapéutica de enfermería.
o. ñ) El gráfico de constantes.
p. El informe clínico de alta. (Ley 41/2002,
2002).
A partir de la información anterior, se
conocieron los principales aspectos que debe
tener el proyecto, además después de definir las
referencias técnicas se entrevistaron a los
doctores asignados a las asignaturas
correspondientes a los semestres finales, los
cuales serán los usuarios que utilizarán el
proyecto.Una vez completado el paso anterior se
procedió a seleccionar el modelo de desarrollo
pertinente, el cual fue el Modelo de Diseño de
Hipermedia Orientado a Objetos (Ramos
Salavert & Lozano Pérez, 2000), ya que las
personas involucradas en el desarrollo de las
herramientas tienen conocimientos amplios y
práctica en proyectos externos a la institución
referentes al desarrollo de aplicaciones Web.Los
componentes principales en la programación son
las herramientas HTML5, CSS3, el framework
Laravel, Xampp, MySQL y PHP.
HTML5, es un lenguaje de marcado el cual
sirve para la creación y estructuración de una
página Web, anteriormente se empleaba la
versión HTML, aunque la versión 5 contiene
mas elementos gráficos y dinámicos necesarios
en su empleo.
CSS3, es la evolución de CSS2, los cuales
son conocidos como hojas de cascada de estilo,
en las cuales el programador puede dar una
versión gráfica con mayor dinamismo, vista
simple y atractiva para el usuario, ya que como
su nombre lo indica este elemento es empleado
para ordenar el acomodo de los componentes en
diferentes capas y con ello simplificar las vistas
en las páginas.
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Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
Septiembre 2017 Vol.3 No.9 61-67
Artículo
TOVAR-ROSAS, Claudia Rocio, GARZA-MOYA, Luis Roberto, BELTRÁN-BUSTAMANTE, Hector Eduardo, ARREOLA-
BURCIAGA, Josue Mizraim. Diseño de herramientas Web como objeto
de aprendizaje para la Facultad De Medicina Torreón Revista de
Sistemas Computacionales y TIC's. 2017.
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Laravel, es un framework PHP, el cual
tiene su raíz en el patrón Modelo Vista
Controlador, lo anterior nos permite eficientar el
tiempo de programación.
Xampp, esta aplicación permite tener un
entorno de desarrollo con los servicios Apache -
como servidor-, MySQL y el lenguaje de
programación PHP.
MySQL, gestor de base de datos
generalmente empleado para su implementación
en aplicaciones Web, en él se guarda
información capturada por el usuario en el sitio
Web, suele relacionarse con la herramienta
Xampp en Windows y Ampps en plataformas
Mac y Linux.
PHP, es un lenguaje de programación el
cual agrega dinámicas de seguridad a
aplicaciones Web, generalmente se utiliza en
sitios que apliquen login y es código
encapsulado; una de las principales ventajas es
su facilidad de uso en el framework Laravel,
además de que la curva de aprendizaje empleada
para aplicar esta herramienta es pequeña.
Diseño del proyecto
Una vez obtenidos los requerimientos necesarios
del proyecto, se procedió a su diseño, esto con la
ayuda de algunas herramientas de modelado.
Como primera instancia se diseñó el
diagrama de casos de uso del historial clínico
(Figura 1), en el cual se modeló el escenario
principal, desde el registro del alumno en el
sistema hasta la evaluación del mismo, en la
plataforma a partir de los datos capturados,
siempre y cuando se genere una rúbrica de
evaluación referente al diagnóstico oficial del
docente.
Figura 1 Diagrama de caso de uso del historial clínico
Fuente: Elaboración propia
Después de haber elaborado el diagrama
de casos de uso para el historial clínico, se diseñó
el del Quiz (Figura 2), que contiene diversos
escenarios, desde el registro al sistema con
credenciales, correo electrónico y contraseña, así
como la evaluación con su respectiva
retroalimentación enviada directamente al
correo electrónico.
Figura 2 Diagrama caso de uso Quiz
Fuente: Elaboración propia
Desarrollo del proyecto
A consecuencia de los diagramas anteriores se
creó la estructura del proyecto en interfaces
adecuadas para la facultad.
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En primera instancia se tiene la pantalla de
inicio de sesión, la cual contiene varios
componentes, el registro es uno de ellos, para los
nuevos usuarios, que en el caso de la facultad son
alumnos de nuevo ingreso y se deben registrar,
ya que este será el acceso del alumno en el
sistema, además de tener una interface de login
en caso de que el alumno sea de grados
superiores al primero y no necesite registro
alguno, como consecutivo se tiene la pantalla
donde se muestra la rubrica del caso (Figura 3),
con ella el docente evaluará el desempeño
académico del alumno.
Figura 3 Rúbrica de historia clínica.
Fuente: Elaboración propia
La rúbrica será capturada por cada
docente, ya que es diferente la forma de
evaluación dependiendo de la materia impartida,
el criterio de ponderación de cada educando,
entre otros, además se proporcionará la
evaluación total de la calificación obtenida,
según lo calculado en la herramienta y a partir
del diagnóstico base que considere el docente
correspondiente a la sintomatología e historial.
Además mostrará gráficos de progreso del
estudiante (Figura 4), los cuales indicarán las
áreas de oportunidades de retroalimentación
necesaria.
Figura 4 Evaluación rúbrica
Fuente: Elaboración propia
De manera consecutiva se motrarán las
calificaciones totales de los alumnos (Figura 5),
ya que con ello el docente será informado de los
avances en clases.
Figura 5 Interfáz calificaciones
Fuente: Elaboración propia
Una vez terminado el historial clínico se
procede a crear la interface de la herramienta
Quiz, en la cuál los alumnos podrán conocer los
temas en los que deben reforzar conocimientos,
ya que actualmente sus aprendizajes pueden ser
bajos sobre algún tema visto en clases.
Por otra parte el docente puede cargar
preguntas o seleccionar algunas previamente
realizadas en semestres anteriores (Figura 6), ya
que con ello el maestro será capaz de administrar
las interrogantes correspondientes a los temas
abarcados en las sesiones.
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Además, el docente puede docificar la
cantidad de preguntas a contestar por parte del
alumno, hacer diferentes tipos de Quiz y evaluar
los concimientos aprendidos dentro del aula,
realizar retroalimentaciones a partir de los
resultados obtenidos.
Figura 6 Interfaz agregar preguntas Quiz
Fuente: Elaboración propia
Los alumnos pueden consultar sus
resultados en la página (Figura 7), esto con el
motivo de que ellos puedan mejorar sus
debilidades y obtener notas más altas en su
evaluación final.
Figura 7 Interfaz de resultados
Fuente: Elaboración propia
Resultados y conclusiones
Se mejoró el proceso de evaluación del
aprendizaje en los alumnos de la facultad de
medicina, a través de las herramientas
proporcionadas en el presente proyecto, además
se realizaron pruebas piloto para obtener puntos
de mejora antes de ser implementado de manera
definitiva en la facultad de medicina de Torreón.
A solicitud de la institución, la aplicación
se conformará como parte integral de su
plataforma empleada actualmente como apoyo
en las asignaturas, además es la base para la
reproduccion de dichas herramientas en otras
especialidades de la facultad, puesto que está
herramienta es pionera en la implementación de
este tipo de software hecho a la medida para la
universidad.
Además esto abrirá campo para crear lazos
con instituciones de educación en la salud y con
ello impulsar el desarrollo profesional de los
alumnos involucrados en esta área.
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[Titulo en Times New Roman y Negritas No.14]
Apellidos en Mayusculas -1er Nombre de Autor †, Apellidos en Mayusculas -2do Nombre de Autor
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Resumen
Titulo
Objetivos, metodología
Contribución
(150-200 palabras)
Indicar (3-5) palabras clave en Times New Roman y
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Abstract
Title
Objectives, methodology
Contribution
(150-200 words)
Keyword
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de la Revista. 2015, 1-1: 1-11 – [Todo en Times New Roman No.10]
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Apellidos en Mayusculas -1er Nombre de Autor †, Apellidos en Mayusculas -2do Nombre de Autor. Titulo del Paper. Titulo de la Revista.
2015- [Redactado en Times New Roman No.9]
Introducción
Texto redactado en Times New Roman No.12,
espacio sencillo.
Explicación del tema en general y explicar porque
es importante.
¿Cuál es su valor agregado respecto de las demás
técnicas?
Enfocar claramente cada una de sus
características
Explicar con claridad el problema a solucionar y
la hipótesis central.
Explicación de las secciones del artículo
Desarrollo de Secciones y Apartados del
Artículo con numeración subsecuente
[Título en Times New Roman No.12, espacio
sencillo y Negrita]
Desarrollo de Artículos en Times New Roman
No.12, espacio sencillo.
Inclusión de Gráficos, Figurauras y Tablas-
Editables
En el contenido del artículo todo gráfico, tabla y
Figuraura debe ser editable en formatos que
permitan modificar tamaño, tipo y número de
letra, a efectos de edición, estas deberán estar en
alta calidad, no pixeladas y deben ser notables
aun reduciendo la imagen a escala.
[Indicando el título en la parte inferior con
Times New Roman No.10 y Negrita]
Grafico 1 Titulo y Fuente (en cursiva).
No deberán ser imágenes- todo debe ser editable.
Figuraura 1 Titulo y Fuente (en cursiva).
No deberán ser imágenes- todo debe ser editable.
Tabla 1 Titulo y Fuente (en cursiva).
No deberán ser imágenes- todo debe ser editable.
Cada artículo deberá presentar de manera
separada en 3 Carpetas: a) Figurauras, b)
Gráficos y c) Tablas en formato .JPG, indicando
el número en Negrita y el Titulo secuencial.
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Para el uso de Ecuaciones, señalar de la
siguiente forma:
Referencias
Utilizar sistema APA. No deben estar
(1) numerados, tampoco con viñetas, sin embargo en caso necesario de numerar será porque se
Deberán ser editables y con numeración alineada
en el extremo derecho.
Metodología a desarrollar
Dar el significado de las variables en redacción
lineal y es importante la comparación de los
criterios usados
Resultados
Los resultados deberán ser por sección del
artículo.
Anexos
Tablas y fuentes adecuadas.
Agradecimiento
Indicar si fueron financiados por alguna
Institución, Universidad o Empresa.
Conclusiones
Explicar con claridad los resultados obtenidos y
las posiblidades de mejora.
hace referencia o mención en alguna parte del
artículo.
Ficha Técnica
Cada artículo deberá presentar un documento
Word (.docx):
Nombre de la Revista
Título del Artículo
Abstract
Keywords
Secciones del Artículo, por ejemplo:
1. Introducción
2. Descripción del método
3. Análisis a partir de la regresión por curva
de demanda
4. Resultados
5. Agradecimiento
6. Conclusiones
7. Referencias
Nombre de Autor (es)
Correo Electrónico de Correspondencia al Autor Referencia
Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
Formato de Originalidad
Madrid, España a de del 20
Entiendo y acepto que los resultados de la dictaminación son inapelables por lo que deberán firmar
los autores antes de iniciar el proceso de revisión por pares con la reivindicación de ORIGINALIDAD
de la siguiente Obra.
Artículo (Article):
Firma (Signature):
Nombre (Name)
Revista de Sistemas Computacionales y TIC’s
Formato de Autorización
Madrid, España a de del 20
Entiendo y acepto que los resultados de la dictaminación son inapelables. En caso de ser aceptado para
su publicación, autorizo a ECORFAN-Spain difundir mi trabajo en las redes electrónicas,
reimpresiones, colecciones de artículos, antologías y cualquier otro medio utilizado por él para
alcanzar un mayor auditorio.
I understand and accept that the results of evaluation are inappealable. If my article is accepted for
publication, I authorize ECORFAN-Spain to reproduce it in electronic data bases, reprints, anthologies
or any other media in order to reach a wider audience.
Artículo (Article):
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Desarrollo de un sistema con aplicación móvil vinculada a un sensor de presión en
volante como herramienta ante secuestros y robo en vehículos MIRÓN-CHACÓN, María José, SÁNCHEZ-MEDEL, Luis Humberto, CEPEDA-
MORALES, Ismael Habacuq, YOBAL-CASTRO, Sofía
Instituto Tecnologico Superior de Huatusco
Desarrollo de aplicación móvil como herramienta de aprendizaje para Náhuatl en
la variante Orizabese MIRÓN-CHACÓN María José, JIMÉNEZ-HERNÁNDEZ David, JUÁREZ-IBÁÑEZ
Julia Aideé,
ANGHEVEN-NEGRETE Jesús Santiago
Instituto Tecnológico Superior de Huatusco
Configuración e instalación de una infraestructura de red y el desarrollo de una
aplicación móvil para la geolocalización de un usuario en el ITSL con tecnología
IPS RODRÍGUEZ-LOZANO, Karla Verónica, FLORES-LUÉVANOS, María Guadalupe,
MORENO- NUÑEZ, Elda, CANDELAS-SAUCEDO. José Ángel.
Instituto Tecnológico Superior de Lerdo
Diseño novedoso de un sistema domótico e inalámbrico basado en Raspberry-Pi y
Arduino GARCÍA-MARTÍNEZ, Mario Alberto, HERRERA-AGUILAR, Ignacio, REYES-
NICOLÁS, Rafael, ALEGRÍA-VÁZQUEZ, Oliver
Instituto Tecnológico de Orizaba
Entorno WEB para el diagnóstico empresarial en investigación e innovaciónVILLALOBOS-ALONZO, María de los Ángeles, ROMO-GONZÁLEZ, Ana Eugenia,
GUTIÉRREZ-GONZÁLEZ, Daniel, LÓPEZ-HERNÁNDEZ, Luis Manuel
Universidad Tecnológica de Jalisco
Mantenimiento y vida media en los sistemas eléctricosMELCHOR-HERNÁNDEZ, César Leonardo & MOLINA-GARCÍA, Moisés
Instituto Tecnológico Superior de Huatusco
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